電気モーター及び少なくとも一つの電気モーターを備えた繊維機械
内側に継鉄と永久磁石（２７）を備えたローターディスクと、その間に有って軸方向に配置された個別コイル（３０）から成る固定子リングとを備えた、駆動用の少なくとも一つの電気モーター及び電流供給用の少なくとも一つの発電機を繊維機械に配備することを提案する。ハブ（３６）が、半径方向の換気装置として構成されるとともに、両方のローターディスク（２６ａ，２６ｂ）を間隔を開けて保持する。磁力線は、専らローターディスクと固定子リング間を通る。このように構成した永久磁石と軸方向磁界によるモーターによって、広い回転数範囲に渡って９０％の効率を達成することができるとともに、モーターを良好に制御することが可能であり、その筐体は、機械的な観点から設計する必要があるだけである。そのため、電気モーター／発電機は、全ての種類の繊維機械に課された要件を理想的な形で満たすものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、少なくとも一つの電気モーターを備えた繊維機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気モーターによる駆動装置のその他全ての利用分野と同様に、繊維機械用の駆動装置においても、電気モーターが、高いエネルギー密度、良好な効率及び長い有効寿命を有するが、それにも係わらず出来る限り少ない費用しか発生しないことが望まれている。個々の企業であろうと、大きな企業連合であろうと、ほぼ全ての企業において、電気モーターなどの補助的な機器のバリエーションを削減することにも努力している。即ち、例えば、リング紡績機や粗紡機メーカー及びその顧客にとっては、出来る限り同じ構成の電気モーターによりリング紡績機も粗紡機も駆動することが可能であることが望ましい。回転紡績機、コーンチーズワインダーのメーカーやカード機、練条機、梳篠機のメーカーにも、同じ要件が発生している。このような繊維機械メーカーの顧客、例えば、紡績業者や織物業者は、機械の電気駆動装置に対して同じような技術的及びエネルギー的な要件を課している。電気モーターは、糸の製造又は処理の間に起こる飛散に対して非常に強靱でなければならず、繊維材料がモーターの中に入り込むとモーターが故障する可能性が有るので、入り込ませてはならない。顧客は、全体として、出来る限り小さい保守負担で、設備を出来る限り中断無く連続運転することを望んでいる。
【特許文献１】ドイツ特許第４４４４６１９号明細書
【特許文献２】ドイツ特許公開第１９８０８２４４号明細書
【特許文献３】ドイツ特許第１９５４７８６８号明細書
【特許文献４】ドイツ特許第１９８１７３１５号明細書
【特許文献５】ドイツ特許第１９５４６３７２号明細書
【特許文献６】ドイツ特許公開第１９９０２３１５号明細書
【特許文献７】ドイツ特許公開第１９７１５１２５号明細書
【特許文献８】ドイツ特許公開第６９４３３０６５号明細書
【特許文献９】ドイツ特許第１９５３７９５８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この発明の課題は、前述した要件を満たす駆動部を備えた繊維機械を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題は、請求項１にもとづく繊維機械によって解決される。永久磁石と軸方向磁界によるモーターである、ここで提案するモーターでは、専らローターディスクとコイルリング間を磁力線が通る。このモーターにより、広い回転数範囲に渡って、９０％の効率を達成することができる。その筐体は、機械的な観点にもとづき設計する必要があるだけであり、それに関して問題は無い。そのため、この電気モーターは、全ての繊維機械に課せられた要件を理想的な形で満たすものであり、そのモーターを用いて、繊維機械又はその構成部品を有利に駆動することができる。
【０００５】
この電気モーターは、以下の特徴を有する。
【０００６】
ローターシャフトが筐体から引き出されている、筐体内において回転可能な形で軸支されたローターと、ローターの回転軸から間隔を空けて、均等な角度間隔で位置を固定して筐体内に配置された多くの電磁石部品とを備えており、これらの電磁石部品は、それぞれ一つ以上の導線から成るコイル巻線を装着したコイルコアと、均等な角度間隔で配置され、各磁極面がコイルコアの正面と対向する方向を向き、ローター内又はローター上に位置を固定して保持された永久磁石とを有し、これらの永久磁石の極性が、それぞれ円周方向に対して順番に交互に並んでおり、電磁石部品のコイルコアは、筐体内部において、ローターシャフトの回転軸に対して平行に配置されて、電磁石部品の対向する正面が、それぞれ互いに間隔を開けて、ローターシャフトの回転軸に対して直角に延びる二つの面内に有り、コイル巻線を構成する、個々の電磁石部品の電気導線の端部が、電気又は電子制御機器を介して、少なくとも二つの電気端子対と相互接続されるようになっている。
【０００７】
この発明の更なる詳細及び実施形態は、残りの請求項に記載されており、以下において、図面に模式的に図示した実施例にもとづき説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１〜４にもとづくリング紡績機は、両側にドラフト機構１と２を備えており、ここでは、それらの中の三つの下方ローラー３，４，５又は３’，４’，５’だけが図示されており、上方ローラーと荷重アーム等が省略されている。これらのローラーの長さは、図示された長さよりもずっと長く、そのことは、破線によって示されている。
【０００９】
全ての実施例において、デリバリーローラー５と５’は、共通の伝動機構６を介して、一端に有る電気モーター７により、同期して、逆方向に駆動されている。
【００１０】
中間の下方ローラー４と４’は、別個の電気モーターによって駆動されている。それらは、下方エプロン８を引っ張らなければならず、ここでは、それらのエプロンの中で、それぞれローラーの両端に有る二つだけを図示している。下方エプロン８は、少なくとも図示されていない反転レールと場合によっては別のガイド部材によりスライドする形で運ばれて、それに応じて、中間の下方ローラー４と４’に対して特に高い駆動モーメントが要求される。従って、これらのローラーは、ローラーの長さが長いために、大きな捩れを受け、そのことは、ドラフト機構の牽伸動作に不利に作用する。この捩れを防止するために、図１〜３の実施構成では、これらの中間の下方ローラー４と４’は、両端で減速歯車９を介して電気モーター１０によって駆動されている。
【００１１】
機械の電気モーター１０は、有利には、同じ構造形式である。その回転数は制御されているので、一般的に同期モーターを用いる必要はなく、非同期モーターで十分である。
【００１２】
供給ローラー３，３’は、中間ローラー４，４’によって駆動される。そのために、伝動機構９からは、リング紡績機の両側の中間ローラー４，４’の伝動機構９と噛み合う形で、そのため同期した形で接続するための伝動機構１１に対して、歯付ベルト伝動機構９’が案内されている。即ち、伝動機構１１は、制御された電気モーターにより駆動されない中間ローラー４’の同期した動作も保証している。伝動機構１１により、供給ローラー３と３’の駆動も行われる。
【００１３】
伝動機構１１の軸間距離は変わらないが、異なるステープル長に適合するために、ローラー３，３’，４，４’の位置が変わるので、歯付ベルト９’又はカルダンシャフト１１’を用いて伝動が行われている。歯付ベルト９’は、間隔の変化を調整することができる図示されていないテンションローラーに対応している。歯付ベルトのドライブプーリーを交換することによって、供給ローラー３，３’と中間ローラー４，４’間のドラフト比も変更することができる。
【００１４】
電気モーター７，１０は、導線１３を介して、電力網から一定の周波数の３相交流を供給される周波数変換器１２，１２’によって、それぞれ電力を供給される。周波数変換器１２，１２’は、二次側に、周波数と場合によっては電圧が異なる供給電流、有利には、同じく３相交流を出力するように構成されている。この供給電流の周波数と電圧は、導線１４，１４’を介して、リング紡績機の制御装置により周波数変換器１２，１２’に対して設定される。デリバリーローラー５，５’を駆動するモーター７と供給ローラー３，３’及び中間ローラー４，４’を駆動するモーター１０’の両方は、回転数変換器１５又は１６を備えており、それらの出力は、導線１７又は１８を介して、同じく周波数変換器１２，１２’に供給されている。
【００１５】
周波数変換器１２の供給電流は、導線１９を介して、下方のデリバリーローラー５と５’を駆動する電気モーター７に印加される。別の周波数変換器１２’の供給電流は、導線網２０を介して、別の下方ローラー３，３’，４，４’を駆動するモーター１０，１０’に供給される。リング紡績機の動作時には、周波数変換器１２，１２’は、モーター７又は１０，１０’が所定の回転数となって、中間ローラー４，４’とデリバリーローラー５，５’間で予定したドラフト比を達成するように、それらのモーターに如何なる周波数と電圧で供給電流を加えなければならないかを指示される。この場合、モーター７又は１０’に対する回転数変換器１５と１６は、導線１７と１８を介して、モーターの実際の回転数又はモーターによって駆動されるローラーの周速度を周波数変換器１２，１２’に伝える。規定された回転数と実際の回転数間に偏差が有る場合、周波数変換器１２，１２’は、偏差を減少させる方向に供給電流の周波数と電圧を変更する、即ち、モーターの回転数とそれによりドラフト比を制御する。
【００１６】
供給ローラー３，３’と中間ローラー４，４’を駆動するモーター１０，１０’に関して、モーター１０’の回転数だけが制御される。このモーター１０’の制御された供給電流は、別のモーター１０にも加えられるので、モーター１０’が主（マスター）のモーターで、モーター１０が従（スレーブ）のモーターとなる。モーター１０の回転数が、制御されたものと看做すことができない場合でも、ローラー又は伝動機構９，９’，１１，１１’によって、両方のドラフト機構１と２のローラーの同期動作が保証されるか、或いは図２の実施構成では、ローラーの反対側の両端での捩れを減少させる同じ回転モーメントを導入することが保証される。
【００１７】
モーター７と１０’の制御又はモーター１０と１０’及び伝動機構１１を介したドラフトローラーの機械的な接続によるドラフトローラーへの回転モーメントの導入が、特に、ドラフトローラーに様々な抵抗モーメントだけでなく、様々な慣性モーメントも作用する可能性が有る、リング紡績機の動作回転数への始動及び加速時でも重要であることは明らかである。
【００１８】
図２の実施構成は、図１とは、機械の別の端部にも伝動機構１１を配備している点だけが異なり、その伝動機構を用いて、特に、非常に長いリング紡績機でのローラーの同期動作をより一層改善している、即ち、ドラフト機構の大きく捩じれる傾向の有るローラーを対向するドラフト機構のローラーによって支持して、一緒に回転させることにより、ローラーの捩れを解消している。
【００１９】
図３の実施構成は、図２の実施構成とは、中間ローラー４，４’が、その長さのほぼ中央で分割されている点が異なっている。そうすることによって、一方では、導入される回転モーメントのモーメント方向に対応して、下方ローラーの分割部分のねじ込み接続部が緩まる可能性が防止される。他方では、それは、伝動機構が「開いている」ため、予備ドラフト領域での牽伸を変更するために変速歯車を交換する際に誤って異なる変速歯車を取り付けてしまった場合に損傷が起こり得ないという利点も有する。ドラフト機構のローラーの捩れが小さいままである短いリング紡績機では、多くの場合、図４に図示されている通り、リング紡績機の他方の端部への駆動モーター１０の配置を省略することができる。しかし、この場合でも、ドラフト機構１の駆動モーター１０’は、対向するドラフト機構２の駆動モーター１０に対する主モーターとしての役割を果たす。それにも係わらず、ここでも、モーター１０’は、回転数変換器１６を備えており、それによって、そのモーターの回転数とそれにより制御されるモーター１０の回転数を制御することができる。
【００２０】
図２５〜３０には、電気モーター７，１０，１０’が詳しく図示されている。そこでは、常に符号１０又は１０’でモーターを表示している。これらのモーターによって、広い回転数範囲に渡って９０％の効率を達成することができるとともに、モーターを良好に制御することが可能であり、そのため、前記のドラフト機構の構成で示されている通り、向上された要件を理想的な形で満たすものである。
【００２１】
以下において、所謂個別スピンドル駆動部を有する、この発明による別のリング紡績機の主要な細部について述べる。
【００２２】
図５には、周波数制御された個別モーターによる駆動部が符号１１で表示されている。これらの駆動部は、図２５〜３０に詳しく図示された非同期又は同期式モーターを備えている。
【００２３】
（図２５〜２８で符号１０又は１０’により表示された）モーター１１は、標準的な紡糸動作の間周波数変換器１２によって電力を供給される。図示された周波数変換器１２は、入力側が主開閉器１５を介して交流商用電源網１６と繋がった商用電源整流器１４を有する。商用電源整流器１４は、出力側を一定数の変換器１３と繋がっており、これらの変換器自体は、出力側を配線系統１７を介して個別スピンドル駆動部１１と接続されている。商用電源整流器１４の出力側には、直流電圧の平滑化のために、更にコンデンサー２１が配備されている。
【００２４】
この周波数変換器１２の全ての変換器１３の同期の取れた制御入力は、導線１８を介して共通の制御ロジック２０と共通の周波数調整器１９と繋がっている。周波数調整器１９によって、制御周波数とそのため変換器１３の出力周波数を調整して、それにより個別スピンドル駆動部１１の回転数を制御することができる。更に、個別スピンドル駆動部１１は、配線２２を介して直流電力装置２３と接続されている。直流電力装置２３は、商用電源整流器２４と変圧器２５を備えている。出力側が個別スピンドル駆動部、即ち、モーター１１と繋がった商用電源整流器２４は、入力側を主開閉器２６を介して交流商用電源網２６と繋がった変圧器２５と接続されている。主開閉器２６は、遅延が有る形又は遅延が無い形で、交互に制御されるという意味において周波数変換器１２用の主開閉器１５と連動している。
【００２５】
この連動によって、直流に切り替えた際に周波数変換器１２から供給される交流を切り離すことが保証される。同様に、配線系統１７又は２２内において互いに連動する、動作状態に応じて、それぞれ別の系統からの回り込み電力に対して周波数変換器１２又は直流電力装置２３を保護する開閉器２７，２８，２９が開閉される。
【００２６】
別の実現形態は、変換器１３の好適なパルスによって制動又は停止モーメントの生起に必要な直流を生成することである。
【００２７】
即ち、特別に構成した電気モーター１１を採用することによって、各スピンドル３１に対して、次のドッフィングプロセスの間にスピンドルを固定するのに十分な停止モーメントを生成することができるということである。紡糸位置に対する更なる制動装置が不要となる。
【００２８】
電気モーター１１は、既に前に触れた通り、図２５〜３０に詳しく図示されている。そこでは、常に符号１０又は１０’で電気モーターを表示している。これらのモーターによって、広い回転数範囲に渡って９０％の効率を達成することができるとともに、モーターを良好に制御することが可能であり、そのため、前記の個別スピンドル駆動部で示された通り、向上された要件を理想的な形で満たすものである。
【００２９】
以下において、一定数のスピンドル用タンゼンシャルベルト駆動部を有する、この発明による別のリング紡績機の主要な細部について述べる。
【００３０】
図７〜１０に図示されたリング紡績機１は、始端スタンド２と終端スタンド３とを備えている。それらの間には、図７に破線によってのみ表示されたスピンドルの二つの列４と５が有る。これらのスピンドルは、タンゼンシャルベルト６を用いて駆動され、このタンゼンシャルベルトは、角のリターンローラー７の周りを案内されて、それぞれ駆動されるスピンドル数と関連して、その縦に沿って同じ間隔を開けて配置された駆動位置８で駆動される。これらの駆動位置８には、それぞれ電気モーター９が置かれている。電気モーター９は、図２０〜２３に詳しく図示されている。そこでは、常に符号１０又は１０’でモーターを表示している。これらのモーターによって、広い回転数範囲に渡って９０％の効率を達成することができるとともに、モーターを良好に制御することが可能である。
【００３１】
駆動位置８の各々には、タンゼンシャルベルト６を巻き付けた駆動プーリー１０と、タンゼンシャルベルト６をそのスピンドルの列４又は５に沿った進路から駆動プーリー１０の方に方向転換させる二つのリターンローラーとが配備されている。図８から分かる通り、駆動位置８の両方のリターンローラー１１，１２は、スピンドルのピッチＴ内、即ち、スピンドル列４又は５の互いに隣接する二つのスピンドル１３の相互間隔内に配置されている。
【００３２】
各スピンドル列の別のスピンドル１３の間において、タンゼンシャルベルト６は、板ばね１４上に配置された加圧ローラー１５を用いて、スピンドル１３のはずみ車上に載る形で保持されている。リターンローラー１１，１２の直径は、明らかに、そのローラーによって案内されるタンゼンシャルベルト６の車間部分が接触することなく、タンゼンシャルベルトが、リターンローラーのはずみ車と隣接するスピンドル上に載る形で保持されて、リターンローラーが、そのスピンドルのはずみ車に載らないような寸法にしなければならない。このことを保証するために、リターンローラーは、そのタンゼンシャルベルト６を案内する外周面と、次の通り接する。
−リターンローラー１１，１２と隣接するスピンドル１３のはずみ車との、詳しくはスピンドルと対向する側との接線１６が規定され、
−この接線１６とスピンドル１３のはずみ車との接点間の直線区間上における中点の垂線１８との平行線１７が、中点の垂線１８からａ／２の間隔を有し、
−リターンローラー１１，１２と隣接するスピンドル１３の縦軸の周りの円弧１９が、半径Ｗ＋ａを有し、ここで、Ｗがスピンドル１３のはずみ車の直径であり、ａが、一方では出来る限り小さいが、他方では約５ｍｍよりも小さくない間隔である。
【００３３】
図９から明らかな通り、リターンローラー１１，１２は、それらを軸支するシャフト２０を用いて、スピンドルレール２３の溝２２内をスピンドル列と交差してシフトすることが可能なスライダ２１内にそれぞれ保持されている。その下側には、スライダ２１が窪み２４を有し、その窪み内には、スピンドルレール２３内に固定されたピン２５が突き出ており、このピンは、窪み２４内に突き出た領域に雌ねじ穴を有する。この雌ねじ穴には、調整ねじ２６がねじ込まれており、その調整ねじの頭は、スライダ２１の正面側で支持されている。
【００３４】
スライダ２１は、スライダ２１内の縦長の穴を通って延びる、スピンドルレール２３内の雌ねじ穴にねじ込むことが可能な二つの締付けねじ２７を用いて、スピンドルレール２３にしっかりと止めることができる。調整のためには、両方の締付けねじ２７を弛めた後、調整ねじ２６を用いて、タンゼンシャルベルト６の引張力に対抗して、図９と１０の図面において左にスライダ２１を押し出すことができる。こうすることによって、リターンローラー１１又は１２の直ぐ隣のスピンドル１３のはずみ車に対するタンゼンシャルベルト６の押圧力を調整して、これらのスピンドルが、一方でタンゼンシャルベルト６によって確実に駆動されるが、他方で図示されていないスピンドルブレーキを用いても確実に制動することができるようにしている。
【００３５】
ここでも、図２５〜３０に詳しく図示されている電気モーター９が、広い回転数範囲に渡って非常に良好に制御可能であることと、その電気モーターにより約９０％の効率を達成することが可能であることとが重要である。そのために、電気モーターは、一定数のスピンドル、即ち、それどころか１，４００個までものスピンドルを有するような繊維機械を駆動することができるように、理想的な形で向上された要件を満たすものである。
【００３６】
以下において、この発明による別の繊維機械、即ち、（フライヤー装置とも称される）粗紡機について述べる。
【００３７】
図１１に部分的に図示されたフライヤー装置は、フライヤーレール１０を有し、そこでは、所謂フライヤー１３が、二つのずれた列１１，１２で支持されている。更に、フライヤー装置は、ボビンレール１４を有し、そこでは、スピンドル１５が、同じく二つの列１１，１２で相応の配置により支持されている。ボビンレール１４は、ここでは図示されていない駆動部を用いて垂直の柱１７上を上下に動かすことが可能なホルダー１６上に支持されている。ボビンレール１４は、機械の長手方向に延びる旋回軸１８を介してホルダー１６と接続されている。ホルダー１６とボビンレール１４の間には、複数の油圧式又は空気圧式シリンダ１９が配置されており、それを操作することによって、図１１に図示された動作位置から図１２に図示されたドッフィング位置にボビンレール１４を旋回するとともに、再び逆に旋回することができる。このドッフィング位置において、ボビン用スピンドル１５上に、そのスリーブと回転しない形で配置されたボビン２０は、ドッフィングプロセスに関して、良好にアクセスすることが可能である。標準的な紡糸動作において、図示されていないドラフト機構から送られて来る牽伸された粗紡は、フライヤー１３のヘッド内を軸方向に通って、次に、フライヤーアームの中の一つを押え棒２１にまで案内され、次に、そこからボビン２０に渡される。
【００３８】
フライヤー用駆動部は、一群のフライヤー１３を駆動するためにそれぞれ構成された複数の電気駆動モーター２２を有する所謂グループ式駆動部として形成されており、駆動モーター２２は、上下に同じ形で構成されており、それぞれ同じ数のフライヤー１３を駆動するように設計されている。駆動モーター２２は、図２０〜２３に詳しく図示されている。そこでは、常に符号１０又は１０’でモーターを表示している。これらのモーターを用いて、広い回転数範囲に渡って９０％の効率を達成することができるとともに、モーターを良好に制御することが可能である。モーターは、フライヤーレール１０の外側に取り付けられている。モーターは、（図２０〜２３で符号２４により表示された）モーターシャフト上に、歯付ベルト２４を駆動する歯付ベルト用プーリー２３を備えており、この歯付ベルトは、フライヤー装置１３と回転しない形で接続された歯付ベルト用プーリー２５の周りに巻き付けられている。
【００３９】
図１１〜１３に図示されている実施構成では、一つの列、即ち、列１２の７番目毎のフライヤー１３が、そのような歯付ベルト用駆動部によって駆動される。駆動モーター２２によって直接駆動されるフライヤーにより、それぞれグループとして纏められた残りのフライヤー１３の駆動が行われる。図１１〜１３から更に分かる通り、直接駆動されるフライヤー１３は、別の歯付ベルト用プーリー２７と回転しない形で接続されており、そのプーリーは、それに巻き付いている歯付ベルト２８を介して、対向する列１１のフライヤー１３と回転しない形で接続された別の歯付ベルト用プーリー２９を駆動する。この場合、直接駆動されるフライヤー１３と列１１の対向する二つのフライヤー１３から構成される第一のトリプルグループによって、歯付ベルト伝動機構を介して、同じ列１１及び対向する列１２の次のフライヤーがそれぞれ駆動される。更に図から分かる通り、列１１のフライヤー１３は、上下に置かれた、それと回転しない形で接続された歯付ベルト用プーリー２９，２９’を備えており、歯付ベルト用プーリー２９’の周りには、歯付ベルト２８’が巻き付けられており、この歯付ベルトは、この歯付ベルト用プーリー２９’の他に、列１１のフライヤー１３の歯付ベルト用プーリー３０に巻き付いている、即ち、又もや三つの歯付ベルト用プーリーに巻き付いている。フライヤーとそのため歯付ベルト用プーリーは、ほぼ二等辺三角形の頂点に有る。歯付ベルト用プーリー２９’と３０は、歯付ベルト用プーリー２７と２９に対してずれた高さに置かれている。
【００４０】
特に、図１１から分かる通り、このようにして、角度を維持した形での同期動作を保証するように、両方の列１１，１２の全てのフライヤー１３を互いに機械的に連結する個々の歯付ベルト２８，２８’を含む歯付ベルト用駆動部全体が実現される。この実施例では、列１２の７番目毎のフライヤー１３が、専用の電気駆動モーター２２によって駆動され、これらの電気モーターは、既に前に触れた通り、全て同じ形に構成されており、図２０〜２３に詳しく図示されている。更に、この発明の目的に適うこととして、これらのモーターは、特に、周波数制御により、電気的に同期している。
【００４１】
ボビン用スピンドル１５の駆動部は、フライヤー１３の駆動部を実現しているのと同じ原理にもとづき構成されている。ボビンレール１４には、同じ性能に設計された電気駆動モーター３２が、規則的な間隔で取り付けられている。これらの駆動モーター３２は、駆動モーター２２と同じであり、図２０〜２３に詳しく図示されており、そこでは、符号１０又は１０’で表示されている。
【００４２】
駆動モーター３２は、ベルト駆動部を介して、列１２のボビン用スピンドル１５を直接駆動する。そのために、電気モーター３２の各々は、（図２５〜２８で符号２４により表示された）そのモーターシャフト上に、回転しない形で歯付ベルト用プーリー３３を備えており、そのプーリーは、歯付ベルト３４を介して、ボビン用スピンドル１５と回転しない形で接続されたベルト用プーリー３５を駆動する。同じボビン用スピンドル１５上には、別の歯付ベルト用プーリー３７が回転しない形で取り付けられており、歯付ベルト３８が、このボビン用スピンドル１５上に相応に回転しない形で配置された歯付ベルト用プーリー３９に巻き付いているので、このプーリーは、歯付ベルト３８を介して、対向する列１１の二つのボビン用スピンドル１５を一緒に駆動する。図１１にもとづき、フライヤー１３の駆動に関して説明した通り、これらのベルト駆動部３７，３８，３９によって、隣接するトリプルグループに対する駆動が行われる。列１１のボビン用スピンドル１５は、それぞれ上下に配置された二つの歯付ベルト用プーリー３８，３９’を備えており、歯付ベルト用プーリー３９’の周りには、それぞれ隣接するトリプルグループに案内された歯付ベルト３８’が通っている。このようにして、ボビン用スピンドル１５に対しても、規則的な間隔を開けた電気モーター３２によって、駆動エネルギーを導入する、切れ目の無い全体的なベルト駆動が実現される。
【００４３】
モーター３２は、ボビンレール１４上に取り付けられているので、ボビンレールは、駆動によって妨げられること無く、図１１に図示した動作位置から図１２に図示したドッフィング位置に難なく旋回させるとともに、再び逆に旋回させることができる。個々のボビン用スピンドル１５の駆動は、図１３と同様に、能動的に同期されている。この場合でも、この発明の目的に適うこととして、駆動モーター３２間における電気的な同期化を実現する。そのために、これらの駆動モーター３２の電気的な回転数制御を更に行って、それらの回転数をボビン２０の充填度合いに適合させる。ここで、多くの場合、常にフライヤー１３のための複数の駆動モーター２２とボビン用スピンドル１５のための複数の駆動モーター３２とを配備していることに留意されたい。しかし、短いフライヤー部でも、ボビン用スピンドル１５のための駆動モーター３２だけで十分である場合も有る。
【００４４】
駆動モーターは、図２５〜３０に詳しく図示されている。そこでは、常に符号１０又は１０’でモーターを表示している。これらのモーターによって、広い回転数範囲に渡って９０％の効率を達成することができるとともに、モーターを良好に制御することが可能である。
【００４５】
ここで、この発明による粗紡ボビンを備えたリング紡績機に給糸するための装置について述べる。
【００４６】
図１４では、三つのボビン列３，４及び５が同じ水平面内に配置されている。これらのボビン列には、粗紡ボビン１，１’及び１''が吊り下げられており、それらのスライバー２，２’，２''が、ガイド部材７，８，９，１０を介して、詳しく図示されていないリング紡績機の模式的に図示されたドラフト装置１１のスライバーガイド漏斗１２に延びている。
【００４７】
図１４から分かる通り、スライバー２，２’及び２''用ガイド部材７，８，９及び１０は、スライバーの動きによって妨げられること無く、ボビン列３，４及び５の各々をレール２１，２２，２３に沿って運び入れたり、運び出したりすることができるように配置されている。
【００４８】
吊下げ用ホルダー２７，２８，２９によって対応する粗紡ボビン１，１’及び１''を固定したローラー２４，２５，２６がレール２１，２２及び２３上を動く。
【００４９】
図１４から分かる通り、ガイド部材７と９は、粗紡ボビン１’のスライバー２を先導する役割を果たし、ガイド部材８と１０は、対応するスライバーガイド漏斗１２にスライバー２’と２''を先導する役割を果たす。これらの配置は、所要スペースが小さいことを特徴とする。
【００５０】
図１５による実施構成では、ボビン列４と５の間の隙間に有るガイド部材８’だけが配備されている。この実施構成では、ボビン列３の粗紡ボビン１のスライバー２が、対応するスライバーガイド漏斗１２に直接延びており、この漏斗が、それによりガイド部材の機能を果たしている。この場合、ボビン１は、ボビン１''から更に引き離さなければならない。そうすることによって生じる所要スペースの拡大は、ボビン列３のスライバー２に対するガイド部材の廃止によって埋め合わされる。
【００５１】
ガイド部材８’を介したスライバー２’と２''の機能的に正しい手動による装入を簡単化するために、図１５による実施構成では、ガイド部材８’を旋回アーム２０上に配置することができる。この旋回アーム２０は、ボビン列５の下に配備された回転の中心３９の周りを、例えば、反時計回りに下方領域８''に旋回することができる。こうすることによって、ガイド部材８’に対して良好にアクセス可能であることと、それにより対応するスライバー２’と２''を良好に装入可能であることとが実現される。この作業プロセスの実行後に、旋回アーム２０をその動作位置に、即ち、図１５に図示した上方の位置に再び旋回させて、その結果全体的な構成が、再び良く機能するものとなる。
【００５２】
図１６による実施例では、二つのボビン列４’と５’が水平面内に配置されており、それに対して、第三のボビン列３’が、その下の別の水平面内に置かれている。対応するスライバー２，２’及び２''を当該のスライバーガイド漏斗１２に案内して、個々のボビン列３’，４’，５’を互いに妨げ合うこと無く運び入れたり、運び出したりすることができるように、又もやガイド部材７，８，９，１０が配備されている。この配置は、特に、幅に関する所要スペースが小さいことを特徴とするが、レール２１がボビン列４’と５’のレールと異なる高さとする必要が有る。
【００５３】
この場合、動作フローは、動作しているボビン列のボビンが終了したら、終了したスライバー２，２’，２''は、ボビンを一杯にして運び込まれた別のボビン列のスライバーと取り換えられ、それにより、そのボビン列が、終了したボビン列と置き換わる一方、そこで、終了したボビン列は、スリーブが空となったボビン列として運び出されて、ボビンを一杯にした別のボビン列として運び込まれ、これらの交換プロセスは、全てのボビン列の間で順番に繰り返される。ここで、動作しているボビン列が空となるタイミングをずらすことができる。図１４〜１６に図示された実施例では、例えば、ボビン列５又は５’が、最も頻繁に空となり、その結果空となった後、そのボビン列５又は５’を動作領域から運び出して、一杯の粗紡ボビン１’を備えた新しいボビン列５と取り換える。
【００５４】
図１５による実施例では、ボビン列４と５の間のガイド部材８’は、それぞれ旋回アーム２０に固定されている。
【００５５】
他方において、この装置の別の実施形態では、望遠鏡の形に構成されたバーに対応するガイド部材を配置する手法も有る。図１７では、下方領域に取っ手１９が有るバー１３に、そのようなガイド部材７を固定している。このバー１３は、シリンダ１４内を動くピストン棒１５と接続されており、そのシリンダ内には、スプリング１６が有る。取っ手１９を引っ張ると、フックの形に構成されたガイド部材７’を下方に動作位置から対応するスライバー用の装入位置に動かすことができ、その場合、模式的に図示した逆止め弁１７を介してシリンダ１４内に圧力媒体が吸入される。対応するスライバーの装入後、取っ手１９は、作業員により解放され、その場合、スプリング１６が、バー１３を上方にガイド部材７の動作位置に動かして、圧力媒体が、模式的に図示したスロットル１８を介して再びピストン１４から出て行く。この構造的な実現形態によっても、スライバーをガイド部材７に機能的に正しく装入する場合の作業員の動作を軽減することが保証される。
【００５６】
図１８は、図１４と１６の左下に示された位置９又は９’への配置のために、リング紡績機の上に吊り下げて保持されたバー１３上に単に配置されたガイド部材９又は９’の実施構成を図示している。図１６の実施構成では、下方のガイド部材９，９’は、終了したスライバーの端がドラフト機構１上に落下するのを防止する役目も有する。この実施構成では、図１７にもとづくガイド部材７’が、前記の機能を果たすことができるように、上方のフック形状の領域４０を有する。
【００５７】
図１９には、三つのボビン列を交換する際の動作フローを動作フェーズVII 〜XII により平面図で模式的に図示している。図から分かる通り、（図１４〜１６によるボビン列３と同様の）ボビン列Ｃが空となり、その結果ここではスリーブ８が出現している。このボビン列Ｃは、矢印方向に運び出される。（図１４〜１６によるボビン列４と５と同様の）ボビン列ＡとＢは、リング紡績機のスライバーガイド漏斗１２にスライバーを供給している。
【００５８】
（図示されていない）動作位置IIにおいて、ボビン列Ｃは、一杯の粗紡ボビンと取り換えられ、ボビン列Ａは、ほぼ空となったスリーブ６''から成り、ボビン列Ｂは、半分空となっている。この場合、明らかに、ボビン列ＡとＢの当該のスライバーは、スライバーガイド漏斗１２に対して動作位置１とは異なる傾斜位置を取る。
【００５９】
（図示されていない）動作位置III において、ボビン列Ａは、空となり、その結果ボビン列Ａのスリーブ６は運び出される。ここで、ボビン列Ｃの当該のスライバーが、対応するスライバーガイド漏斗１２に装入され、（図示されていない）動作位置IVでは、ボビン列Ａは、再び一杯の粗紡ボビンを装着される。この動作位置では、ボビン列８のスリーブ６''は、空になる直前であり、（図示されていない）動作位置V とVIにおいて、これらのスリーブ６''は、一杯の粗紡ボビンと取り換えられて、これらの位置では、ボビン列ＡとＢが、対応するスライバーをスライバーガイド漏斗に案内する。
【００６０】
図から分かる通り、スライバーガイド漏斗１２の位置ａ，ｂ，ａ’，ｂ’又はａ''，ｂ''に対するボビン列Ａ，Ｂ及びＣのずれが、それぞれ＋ｘ又は−ｘの大きさで示されており、スライバーガイド漏斗の位置に対する終了するスライバーの有利な傾斜位置を常に確保している。動作位置I では、ボビン列Ａのスライバーが、それぞれ位置ａ，ａ’又はａ''でガイド漏斗１２内を通る一方、動作位置V では、位置ｂ，ｂ’，ｂ''で通されており、その場合、この位置では、ボビン列Ｃは、開きａ，ａ’，ａ''を持つ形で動作しており、ボビン列Ｂのスリーブ６''の交換が行われる。
【００６１】
動作位置VII では、ボビン列Ｂは、ａ−ｘの大きさだけずれており、ボビン列ＡとＢは、スライバーを供給するのに対して、ボビン列Ｃのスリーブ６’は、空となっており、動作位置VIIIで一杯の粗紡ボビンと取り換えられる。動作位置IXとX では、ボビン列Ａが空となり、一杯の粗紡ボビンと取り換えられ、動作位置XIとXII では、又もや一杯又は半分の粗紡ボビンのスライバーの装入角を小さくするために、ボビン列Ａと粗紡ボビンのずれが、ａ−ｘの大きさとなっている。
【００６２】
図１４〜１９の実施例では、それぞれ三つのボビン列が採用されている。それに代わって、図２０と２１にもとづき四つのボビン列３０，３１，３２，３３を配備する実施形態も有る。図２０では、これらのボビン列が、一つの水平面内に有り、又もやガイド部材７と８又は９と１０が配備されている。この場合も、図から分かる通り、動作しているボビン列３０〜３３の空となるタイミングをずらすことが行われており、図２０に図示された位置では、ボビン列３１がほぼ空となっている。
【００６３】
図２１にもとづき、それぞれ二つのボビン列３０と３１又は３２’と３３’を互いに上下に配置して、相応にガイド部材を介して図示されていないリング紡績機のドラフト機構１１の入口前のガイド漏斗１２に案内する実施形態も有る。
【００６４】
図２２〜２４には、一杯の粗紡ボビンをリング紡績機の動作位置に運び込むか、或いは空のスリーブを運び出すための運搬機構を図示している。この場合、図から分かる通り、レール３６は、高さを調整することができるレール区間３５を介して、レール３４と接続されており、このレール区間は、回転の中心３８の周りを回転可能であり、ピストンシリンダユニット３７によって作動可能である。一杯の粗紡ボビンは、先ずは図２１のレール２１’上に有り、必要な場合に、レール３４とレール３６に対する接続部を構成する高さ調整可能なレール区間３５とを経由して、リング紡績機の上の動作位置に運搬することができる。この実施形態は、ボビン列が、クリール内で異なる高さに配置されている場合に得られる。この場合、運び込み及び運び出し用レールの標準的な高さから異なる高さに配置されたレールへの上昇及び／又は下降区間をクリール内に配備しなければならない。この場合、図１４〜１６による実施構成にもとづく高さを調整することが可能なレール区間３５を採用する手法が有る。何れの場合にも、自動的な運搬機構が得られ、ボビン列に対して、常に正しい時点で一杯の粗紡ボビンを運び込むとともに、空となったスリーブを運び出すことが、制御機器によって保証されている。
【００６５】
図示した運搬機構は、電気モーターによって駆動される。駆動モーターは、図２５〜３０に詳しく図示されている。そこでは、常に符号１０又は１０’でモーターを表示している。これらのモーターによって、広い回転数範囲に渡って９０％の効率を達成することができるとともに、モーターを良好に制御することが可能である。
【００６６】
図２５には、この発明による電気モーターの実施例が図示されており、その全体を符号１０で表示している。この電気モーター１０は、基本的にモーターと発電機の両方の役割を果たすことができる、即ち、「電気機械」とさえ看做すことができるということを前もって留意されたい。電気モーター１０は、有利には、軸方向に対して相対的に短い構造の筐体１２を有し、この筐体は、比較的大きな直径の円盤状の二つの筐体正面壁面１４ａ，１４ｂと、実質的に比較的小さい長さの円筒状のリングとして形成された独自の筐体周囲壁面１６とから構成されている。筐体正面壁面１４ａ，１４ｂと筐体周囲壁面１６は、図示されていないねじ又はその他の固定手段によって取り外し可能な形で互いに接続されており、筐体周囲壁面１６は、モーター１０の取り付けと取り外しを容易にするために、筐体の縦方向の中心軸に沿って延びる分割面で二つの互いにねじ止め可能な、或いは別の手法で互いに接続することが可能な周囲壁面の半分体に分割することもできる。
【００６７】
正面壁面１４ａ，１４ｂには、それぞれ中心にラジアル軸受２２用軸受収容部２０が形成されており、その中に筐体正面壁面１４ａを貫通するシャフト２４が回転可能な形で軸支されている。ローターディスク２６ａ，２６ｂの半径方向に対して外側に有る領域には、円周方向に対して順番に均等な角度間隔で並んだ永久磁石２７が保持されており、その永久磁石の内側を向いた、即ち、それぞれ対向するローターディスク２６ａ，２６ｂの方を向いた磁極面は、円周方向に対して順番に並んだ相異なる極性を有する。両方のローターディスクの永久磁石２７の軸方向に対して対向する磁極面も、相異なる極性を有する。永久磁石２７は、ローターディスク２６ａ，２６ｂの窪み内に保持されており、円周方向に対して順番に並んだ各永久磁石２７は、それらのコイルと反対側を向いた正面と、磁界を十分に閉じ込める、強磁性又は軟磁性材料から成るヨーク２７ａとの繋がりによって、Ｕ字形磁石として互いに接続されている。
【００６８】
筐体周囲壁面１６の内壁には、それぞれ一つ以上の導線から成るコイル巻線３０をコイルコア３２に巻き付けた電磁石部品２８が、同じく均等な角度間隔にずらして配置されている。コイル巻線３０の導線の終端は、電子制御機器と繋がっており、この電子制御機器は、電流源から制御機器に供給される電流を制御する形でコイル３０に供給して、電磁石部品２８内で回転磁界を生成し、その回転磁界が、ローターディスク２６ａ，２６ｂ上に配置された永久磁石２７との相互作用により、筐体１２に対するローターとそのためシャフト２４の相対的な回転を引き起こすようにしている。即ち、ここで言及した図示されていない電子制御と関連して見ると、図２５による電気機械は、直流電源により駆動することが可能な軸方向磁界によるブラシレスの電気モーターである。
【００６９】
逆にシャフト２４が駆動される場合、ローターディスク２６ａ，２６ｂと共に回転する永久磁石２７によって、電磁石部品２８内に回転電界が生成され、その回転磁界が、電磁石部品２８のコイル３０の終端で取り出すことが可能であり、好適な整流器回路によって直流として活用することができる。それに代わって、相応の電子制御機器によって、回転電界を３相交流又は交流に変換することも可能である。
【００７０】
図２６には、この発明による電気モーター又は電気機械の実施例を全体として符号１０’で表示して図示しており、その性能は、二列の電磁石部品２８をローターシャフトの縦方向に対して互いに間隔を開けて筐体１２の内部に配置することによって、直径を拡大すること無く向上されている。ローターは、電磁石部品２８のコイルコアの反対方向を向いた外側正面の前に案内された二つの外側のローターディスク２６ａ，２６ｂの他に、二列の電磁石部品２８間の隙間に案内された追加の第三のローターディスク２６ｃを有する。この中間のローターディスク２６ｃには、永久磁石２７が組み込まれている。このようにして、中間のローターディスク２６ｃ内の永久磁石２７の磁極面と電磁石部品２８のコイルコア３２の正面の間の空隙を小さく構成して、それにより漏れ磁界による損失を防止することができる。この場合も、筐体周囲壁面１６は、又もや組み立てに関する理由から、中間の面に沿って分割することができる。軸方向に対してずらして配置された第二の列の電磁石部品２８と追加的な中間のローターディスク２６ｃの配置から見ると、この電気モーターは、機能的には前記の図２５と関連して述べた電気機械に相当し、そのため電気モーター１０’の構成に関して、その他の点では、電気モーター１０の前記の記述を参照すれば十分であり、特に、図面内の両方の機械の機能的に同じ構成要素には同じ符号を付与している。
【００７１】
一つ以上の更なる列の電磁石部品を軸方向に対してずらして配置し、そして、又もやそれらの間にそれぞれ永久磁石を備えた追加のローターディスクを配置することによって、直径を拡大すること無く性能を更に向上させることが可能であることは明らかである。
【００７２】
図２５に図示した電気機械１０の図２７に模式的に図示した断面から、（図示した例では全体で２４個の）電磁石部品２８が、筐体１２の筐体周囲壁面１６に渡り円周方向に対して均等に配分して互いにずらして配置されていることが分かる。シャフト２４は、前述した通り、そのシャフト上に回転しない形で保持されたローターを支えており、このローターは、更に図２８と２９にも別に図示されており、両方の互いに間隔を開けて、半径方向に対して筐体周囲壁面１６の近傍にまで拡がる非磁性材料から成るローターディスク２６ａ，２６ｂを有し、これらのローターディスク内には、円周方向に対して順番に均等な角度間隔に並べて保持された永久磁石２７が、詳しくは、図示した例では、全部で１２個の永久磁石が配置されており、その内側の、即ち、それぞれ対向するローターディスク２６ｂ，２６ａの方を向いた磁極面が、円周方向に対して順番に並んだ相異なる極性を有する。両方のローターディスク２６ａ，２６ｂの永久磁石２７の軸方向に対して対向する磁極面も、相異なる極性を有する。図示した実施例では、円周方向に対して、永久磁石の各磁極面が、円周方向に対して順番に並んだ電磁石部品のコイルコア３２の二つの磁極面に渡って拡がっている。
【００７３】
電磁石部品のコイル巻線３０の導線の図示されていない終端は、筐体から引き出されて、次に、好適な手法で既に触れた電子制御機器と繋がっており、その電子制御機器は、電流源から供給される電流を制御して電磁石部品のコイルに供給し、そのコイルが、回転磁界を生成して、その回転磁界が、ローターディスク２６ａ，２６ｂ上に配置された永久磁石との相互作用により、モーター１０とそのためシャフト２４の回転を引き起こすようになっている。
【００７４】
ローターディスク２６ａ，２６ｂは、それぞれハブ本体３６（図２７〜２９）の外側正面上に配置されており、そこから、ローターディスク２６ａ，２６ｂの間の隙間内に半径方向の壁面３８が張り出しており、その半径方向の拡がりは、筐体周囲壁面１６から半径方向に対して内側に突き出た電磁石部品２８が、ハブ本体３６から張り出した半径方向の壁面３８の半径方向に対して外側の端部と衝突しない形で、ローターディスク２６ａ，２６ｂ間の隙間を半径方向に更に入ることができるように選定される。ハブ本体３６の円周方向に順番に並んだ二つの半径方向の壁面３８の間には、それぞれローターディスク２６ａ，２６ｂの互いに逆向きの内面上に固定された半径方向の壁面３８’が更に配備されており、それによって、内側をハブ本体３６により閉鎖されるとともに、側方をローターディスク２６ａ又は２６ｂにより閉鎖された、円周方向に対して順番に並んだ空間４０の列を形成している。両方のローターディスク２６ａと２６ｂ内において、ハブ本体３６の直ぐ上には、空間４０内に延びる内部貫通開口部４６が設けられている。即ち、ローターが回転した際に、空気が、これらの貫通開口部４６を通して、筐体内部から空間４０内に溢れ出して、そこで、回転するローターの遠心力により半径方向に対して外側に加速される。そして、この半径方向に対して外側に流れた空気は、空間４０から流れ出で、筐体１２の周囲壁面１６からローターディスク２６ａ，２６ｂ間の隙間に突き出た電磁石部品に当たって、これらの部品間の隙間を通り抜けるとともに、それらの周囲を還流し、次にローターディスクの円周面を経由して、再びローターディスク２６ａ，２６ｂと筐体正面壁面１４ａ，１４ｂ間の隙間に溢れ出て行く。即ち、ハブ本体、半径方向の壁面３８と３８’及びローターディスク２６ａ，２６ｂから構成されるローターは、同時に、筐体内に閉じ込められた空気又は特別な場合そこに取り込まれた充填ガスの強制的な循環フローを引き起こす送風機の羽根車となる。
【００７５】
強制的な循環フローの温度が、周囲温度を上回って上昇すると直ぐに、筐体、即ち、筐体周囲壁面１６及び筐体正面壁面１４ａと１４ｂを介して、熱が外界に排出される。筐体の面にフィンを設けることによって、筐体内部の強制的な循環フローから筐体への熱伝導と筐体から外界への放熱の両方を促進することができる。筐体正面壁面１４ａと１４ｂにおいて、ローターディスク２６ａ，２６ｂの貫通開口部４６とほぼ位置を合わせて空気の入口を設けるとともに、筐体周囲壁面１６において、電磁石部品２８間の領域に持ち込まれた外気用の排出口を設けた場合、筐体内部の強制的な循環フローの代わりに、外気による冷却を行うこともできる。
【００７６】
図３０には、電磁石部品の特別な実施形態の電磁石部品２８の回路を模式的に図示しており、そのコイルコアは、巻き方を逆向きにして上下に巻き付けた二つのコイル巻線３０ａと３０ｂを装着している。両方のコイル巻線３０ａ，３０ｂの終端が、同じ電流を通す導線と繋がっている一方、両方のコイル巻線の別の終端が、それぞれ電子制御ユニットＥＣに延びる別の導線と繋がっており、この別の導線を介して、第二の導線を、第一のコイル巻線３０ａ又は第二のコイル巻線３０ｂに選択的に切り替えることができる。
【００７７】
図３０に示したコイル巻線の図面に関して、コイル巻線３０ａは、その下に有るコイル巻線３０ｂの上方部分を図示することができるように、この図では半分だけ図示されていることを更に指摘しておきたい。実際には、コイル巻線３０ａは、コイルコア３２の全長に渡って拡がっている。そのような場合、転極式差動巻線とも称される。
【００７８】
この発明の考えの範囲内において、ここで述べた電気機械１０又は１０’の実施例の変化形態及び改善構成を実現することが可能であることは明らかである。
【００７９】
以上に代わって、電気モーターとして電気機械１０が動作する場合、この明細書で前提条件としたシャフト２４による回転駆動の代わりに、好適なフランジを介して、固定された部品にシャフト２４を取り付けることができる。その場合、モーターに電流を印加すると、筐体１２が回転することとなる。この実施形態では、図５と６による個別スピンドル駆動部を備えたリング紡績機において、スピンドルに直接電気機械を非常に良好に取り付けることができる。そして、この発明の目的に適うこととして、この場合勿論筐体１２と一緒に回転する電磁石部品２８を擦り接点又はブラシを介した電流で駆動する必要がないようにするために、永久磁石２７と電磁石部品２８の配置を置き換える、即ち、その場合には、固定されたシャフト上に回転できない形で保持されたローター内に電磁石部品を配置する一方、筐体の内面、即ち、筐体正面壁面１４ａ，１４ｂの内面上に永久磁石２７を配置する。その場合、実質的に電気機械１０を運動力学的に逆転することとなる。そして、電磁石部品への電流供給は、シャフトに固定的に敷設された導線を介して行われる。
【００８０】
例えば、筐体に対する、当業者に周知の微々たる変更により、前に残りの図１〜４と図７〜２４で詳しく説明した繊維機械に対して、そのような電気モーターを用いることが可能である。
【００８１】
同様に、この電気モーターを、特許文献１により周知のような昇降用伝動機構に用いることが可能である。
【００８２】
ここでは図示されていない、或いは記載されていない別の周知の繊維機械、例えば、所謂開放形紡糸装置に、この電気モーターを用いることも可能である。そのような装置は、例えば、特許文献２に記載されている。
【００８３】
更に、繊維機械の交差して巻いたボビンを取り外すための装置に、この電気モーターを用いることが可能である。そのような装置は、例えば、特許文献３に記載されている。
【００８４】
例えば、特許文献４に有るような加撚用スピンドルや、例えば、特許文献５に記載されたような捩じってテクスチャード加工した糸を製造する装置を駆動するために、この電気モーターを用いることも可能である。
【００８５】
更に、繊維機械の所謂ゴデットユニット、紡糸前にプラスチック溶剤を混合するための混合機、又は押出し成形機の駆動部に、この電気モーターを用いることが可能である。そのような装置は、例えば、特許文献６〜８に記載されている。例えば、特許文献９により周知のような、捲縮させた糸を製造するための装置に対しても、同じことが言える。
【００８６】
ここに挙げた特許文献の内容は、何れにせよ、この発明の構成要素である。
【００８７】
当然のことながら、そのような電気モーターを織機、刺繍機及びそれら以外の繊維機械に用いることも可能である。
【００８８】
繊維機械に電流を供給する役割を果たす発電機として、図２５〜３０に図示した電気機械を使用することに関しても、同じこと言える。
【００８９】
この発明は、何れにせよ、全ての繊維機械において、図２５〜３０に図示した電気機械を電気モーター及び／又は発電機として用いることを含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】リング紡績機のドラフト機構
【図２】リング紡績機のドラフト機構
【図３】リング紡績機のドラフト機構
【図４】リング紡績機のドラフト機構
【図５】周波数制御式電気モーターによるスピンドル駆動部を備えたリング紡績機の模式的なブロック接続図
【図６】周波数制御式電気モーターによるスピンドルを備えたリング紡績機を模式的に図示した側面図
【図７】多数のスピンドル用タンゼンシャルベルト駆動部を備えたリング紡績機のタンゼンシャルベルトの進路の見取図
【図８】図７のタンゼンシャルベルトの方向転換位置の平面図
【図９】図７のリターンローラーを調整するための機器を備えたスピンドルレールの横断面図
【図１０】図９のスピンドルレールの平面図
【図１１】粗紡機（フライヤー装置）において、付属する駆動部を動作位置に置いたフライヤーレールとボビンレールを機械の縦方向から見た図
【図１２】所謂、ドッフィング位置での図１１の実施構成に対応する図
【図１３】図１１でフライヤーレールとフライヤーの駆動部を上から見た図
【図１４】粗紡ボビンを備えたリング紡績機への給糸装置において、リング紡績機のドラフト機構上の三つのボビン列の模式的な側面図
【図１５】図１４と別の実現形態の図
【図１６】図１４において、粗紡ボビンの高さをずらした別の実現形態の図
【図１７】図１４において、高さ方向に動くガイド部材の模式的な側面図
【図１８】図１４において、ガイド部材の別の実現形態の側面図
【図１９】図１４において、三つのボビン列の各々に対応するスライバーガイド漏斗に対してスピンドルゲージ分だけ調整する手法の模式図
【図２０】四つのボビン列を並べて配置した別の実現形態の図
【図２１】それぞれ二つのボビン列を上下に配置した更に別の実現形態の図
【図２２】ボビン列の運搬装置の模式的な側面図
【図２３】切替器の模式的な側面図
【図２４】図２３の実施構成の平面図
【図２５】前記の繊維機械と繊維機械部品又は繊維機械上及び／又は繊維機械間の装置用電気モーターの詳細及び実施形態に関する、一連の電磁石部品と二つの外側のローターディスクとを備えた電気モーターの第一の実施例のローターシャフトの回転軸に沿った縦断面図
【図２６】縦方向に互いに間隔を開けた二列の電磁石部品と二列の電磁石部品間の中央に配備された追加のローターディスクとを備えた第二の実施例の図２５の断面に対応する中心の縦断面図
【図２７】図２５で矢印３−３の方向に沿って見た図２５の電気モーターの断面図
【図２８】図２５〜２７に図示した電気モーターのローターの図２７に対応する断面における断面図
【図２９】図２７で矢印５−５の方向に沿って見たローターの断面図
【図３０】図２５において、コイルコア上に取り付けられた、作用方向が逆である二つの別個のコイル巻線を電子制御機器によって選択的に駆動可能である、即ち、極性を選択的に切り替えることが可能な特別な実施形態での前記の電気モーターで採用されている電磁石部品の模式的な接続図
【技術分野】
【０００１】
この発明は、少なくとも一つの電気モーターを備えた繊維機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気モーターによる駆動装置のその他全ての利用分野と同様に、繊維機械用の駆動装置においても、電気モーターが、高いエネルギー密度、良好な効率及び長い有効寿命を有するが、それにも係わらず出来る限り少ない費用しか発生しないことが望まれている。個々の企業であろうと、大きな企業連合であろうと、ほぼ全ての企業において、電気モーターなどの補助的な機器のバリエーションを削減することにも努力している。即ち、例えば、リング紡績機や粗紡機メーカー及びその顧客にとっては、出来る限り同じ構成の電気モーターによりリング紡績機も粗紡機も駆動することが可能であることが望ましい。回転紡績機、コーンチーズワインダーのメーカーやカード機、練条機、梳篠機のメーカーにも、同じ要件が発生している。このような繊維機械メーカーの顧客、例えば、紡績業者や織物業者は、機械の電気駆動装置に対して同じような技術的及びエネルギー的な要件を課している。電気モーターは、糸の製造又は処理の間に起こる飛散に対して非常に強靱でなければならず、繊維材料がモーターの中に入り込むとモーターが故障する可能性が有るので、入り込ませてはならない。顧客は、全体として、出来る限り小さい保守負担で、設備を出来る限り中断無く連続運転することを望んでいる。
【特許文献１】ドイツ特許第４４４４６１９号明細書
【特許文献２】ドイツ特許公開第１９８０８２４４号明細書
【特許文献３】ドイツ特許第１９５４７８６８号明細書
【特許文献４】ドイツ特許第１９８１７３１５号明細書
【特許文献５】ドイツ特許第１９５４６３７２号明細書
【特許文献６】ドイツ特許公開第１９９０２３１５号明細書
【特許文献７】ドイツ特許公開第１９７１５１２５号明細書
【特許文献８】ドイツ特許公開第６９４３３０６５号明細書
【特許文献９】ドイツ特許第１９５３７９５８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この発明の課題は、前述した要件を満たす駆動部を備えた繊維機械を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題は、請求項１にもとづく繊維機械によって解決される。永久磁石と軸方向磁界によるモーターである、ここで提案するモーターでは、専らローターディスクとコイルリング間を磁力線が通る。このモーターにより、広い回転数範囲に渡って、９０％の効率を達成することができる。その筐体は、機械的な観点にもとづき設計する必要があるだけであり、それに関して問題は無い。そのため、この電気モーターは、全ての繊維機械に課せられた要件を理想的な形で満たすものであり、そのモーターを用いて、繊維機械又はその構成部品を有利に駆動することができる。
【０００５】
この電気モーターは、以下の特徴を有する。
【０００６】
ローターシャフトが筐体から引き出されている、筐体内において回転可能な形で軸支されたローターと、ローターの回転軸から間隔を空けて、均等な角度間隔で位置を固定して筐体内に配置された多くの電磁石部品とを備えており、これらの電磁石部品は、それぞれ一つ以上の導線から成るコイル巻線を装着したコイルコアと、均等な角度間隔で配置され、各磁極面がコイルコアの正面と対向する方向を向き、ローター内又はローター上に位置を固定して保持された永久磁石とを有し、これらの永久磁石の極性が、それぞれ円周方向に対して順番に交互に並んでおり、電磁石部品のコイルコアは、筐体内部において、ローターシャフトの回転軸に対して平行に配置されて、電磁石部品の対向する正面が、それぞれ互いに間隔を開けて、ローターシャフトの回転軸に対して直角に延びる二つの面内に有り、コイル巻線を構成する、個々の電磁石部品の電気導線の端部が、電気又は電子制御機器を介して、少なくとも二つの電気端子対と相互接続されるようになっている。
【０００７】
この発明の更なる詳細及び実施形態は、残りの請求項に記載されており、以下において、図面に模式的に図示した実施例にもとづき説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１〜４にもとづくリング紡績機は、両側にドラフト機構１と２を備えており、ここでは、それらの中の三つの下方ローラー３，４，５又は３’，４’，５’だけが図示されており、上方ローラーと荷重アーム等が省略されている。これらのローラーの長さは、図示された長さよりもずっと長く、そのことは、破線によって示されている。
【０００９】
全ての実施例において、デリバリーローラー５と５’は、共通の伝動機構６を介して、一端に有る電気モーター７により、同期して、逆方向に駆動されている。
【００１０】
中間の下方ローラー４と４’は、別個の電気モーターによって駆動されている。それらは、下方エプロン８を引っ張らなければならず、ここでは、それらのエプロンの中で、それぞれローラーの両端に有る二つだけを図示している。下方エプロン８は、少なくとも図示されていない反転レールと場合によっては別のガイド部材によりスライドする形で運ばれて、それに応じて、中間の下方ローラー４と４’に対して特に高い駆動モーメントが要求される。従って、これらのローラーは、ローラーの長さが長いために、大きな捩れを受け、そのことは、ドラフト機構の牽伸動作に不利に作用する。この捩れを防止するために、図１〜３の実施構成では、これらの中間の下方ローラー４と４’は、両端で減速歯車９を介して電気モーター１０によって駆動されている。
【００１１】
機械の電気モーター１０は、有利には、同じ構造形式である。その回転数は制御されているので、一般的に同期モーターを用いる必要はなく、非同期モーターで十分である。
【００１２】
供給ローラー３，３’は、中間ローラー４，４’によって駆動される。そのために、伝動機構９からは、リング紡績機の両側の中間ローラー４，４’の伝動機構９と噛み合う形で、そのため同期した形で接続するための伝動機構１１に対して、歯付ベルト伝動機構９’が案内されている。即ち、伝動機構１１は、制御された電気モーターにより駆動されない中間ローラー４’の同期した動作も保証している。伝動機構１１により、供給ローラー３と３’の駆動も行われる。
【００１３】
伝動機構１１の軸間距離は変わらないが、異なるステープル長に適合するために、ローラー３，３’，４，４’の位置が変わるので、歯付ベルト９’又はカルダンシャフト１１’を用いて伝動が行われている。歯付ベルト９’は、間隔の変化を調整することができる図示されていないテンションローラーに対応している。歯付ベルトのドライブプーリーを交換することによって、供給ローラー３，３’と中間ローラー４，４’間のドラフト比も変更することができる。
【００１４】
電気モーター７，１０は、導線１３を介して、電力網から一定の周波数の３相交流を供給される周波数変換器１２，１２’によって、それぞれ電力を供給される。周波数変換器１２，１２’は、二次側に、周波数と場合によっては電圧が異なる供給電流、有利には、同じく３相交流を出力するように構成されている。この供給電流の周波数と電圧は、導線１４，１４’を介して、リング紡績機の制御装置により周波数変換器１２，１２’に対して設定される。デリバリーローラー５，５’を駆動するモーター７と供給ローラー３，３’及び中間ローラー４，４’を駆動するモーター１０’の両方は、回転数変換器１５又は１６を備えており、それらの出力は、導線１７又は１８を介して、同じく周波数変換器１２，１２’に供給されている。
【００１５】
周波数変換器１２の供給電流は、導線１９を介して、下方のデリバリーローラー５と５’を駆動する電気モーター７に印加される。別の周波数変換器１２’の供給電流は、導線網２０を介して、別の下方ローラー３，３’，４，４’を駆動するモーター１０，１０’に供給される。リング紡績機の動作時には、周波数変換器１２，１２’は、モーター７又は１０，１０’が所定の回転数となって、中間ローラー４，４’とデリバリーローラー５，５’間で予定したドラフト比を達成するように、それらのモーターに如何なる周波数と電圧で供給電流を加えなければならないかを指示される。この場合、モーター７又は１０’に対する回転数変換器１５と１６は、導線１７と１８を介して、モーターの実際の回転数又はモーターによって駆動されるローラーの周速度を周波数変換器１２，１２’に伝える。規定された回転数と実際の回転数間に偏差が有る場合、周波数変換器１２，１２’は、偏差を減少させる方向に供給電流の周波数と電圧を変更する、即ち、モーターの回転数とそれによりドラフト比を制御する。
【００１６】
供給ローラー３，３’と中間ローラー４，４’を駆動するモーター１０，１０’に関して、モーター１０’の回転数だけが制御される。このモーター１０’の制御された供給電流は、別のモーター１０にも加えられるので、モーター１０’が主（マスター）のモーターで、モーター１０が従（スレーブ）のモーターとなる。モーター１０の回転数が、制御されたものと看做すことができない場合でも、ローラー又は伝動機構９，９’，１１，１１’によって、両方のドラフト機構１と２のローラーの同期動作が保証されるか、或いは図２の実施構成では、ローラーの反対側の両端での捩れを減少させる同じ回転モーメントを導入することが保証される。
【００１７】
モーター７と１０’の制御又はモーター１０と１０’及び伝動機構１１を介したドラフトローラーの機械的な接続によるドラフトローラーへの回転モーメントの導入が、特に、ドラフトローラーに様々な抵抗モーメントだけでなく、様々な慣性モーメントも作用する可能性が有る、リング紡績機の動作回転数への始動及び加速時でも重要であることは明らかである。
【００１８】
図２の実施構成は、図１とは、機械の別の端部にも伝動機構１１を配備している点だけが異なり、その伝動機構を用いて、特に、非常に長いリング紡績機でのローラーの同期動作をより一層改善している、即ち、ドラフト機構の大きく捩じれる傾向の有るローラーを対向するドラフト機構のローラーによって支持して、一緒に回転させることにより、ローラーの捩れを解消している。
【００１９】
図３の実施構成は、図２の実施構成とは、中間ローラー４，４’が、その長さのほぼ中央で分割されている点が異なっている。そうすることによって、一方では、導入される回転モーメントのモーメント方向に対応して、下方ローラーの分割部分のねじ込み接続部が緩まる可能性が防止される。他方では、それは、伝動機構が「開いている」ため、予備ドラフト領域での牽伸を変更するために変速歯車を交換する際に誤って異なる変速歯車を取り付けてしまった場合に損傷が起こり得ないという利点も有する。ドラフト機構のローラーの捩れが小さいままである短いリング紡績機では、多くの場合、図４に図示されている通り、リング紡績機の他方の端部への駆動モーター１０の配置を省略することができる。しかし、この場合でも、ドラフト機構１の駆動モーター１０’は、対向するドラフト機構２の駆動モーター１０に対する主モーターとしての役割を果たす。それにも係わらず、ここでも、モーター１０’は、回転数変換器１６を備えており、それによって、そのモーターの回転数とそれにより制御されるモーター１０の回転数を制御することができる。
【００２０】
図２５〜３０には、電気モーター７，１０，１０’が詳しく図示されている。そこでは、常に符号１０又は１０’でモーターを表示している。これらのモーターによって、広い回転数範囲に渡って９０％の効率を達成することができるとともに、モーターを良好に制御することが可能であり、そのため、前記のドラフト機構の構成で示されている通り、向上された要件を理想的な形で満たすものである。
【００２１】
以下において、所謂個別スピンドル駆動部を有する、この発明による別のリング紡績機の主要な細部について述べる。
【００２２】
図５には、周波数制御された個別モーターによる駆動部が符号１１で表示されている。これらの駆動部は、図２５〜３０に詳しく図示された非同期又は同期式モーターを備えている。
【００２３】
（図２５〜２８で符号１０又は１０’により表示された）モーター１１は、標準的な紡糸動作の間周波数変換器１２によって電力を供給される。図示された周波数変換器１２は、入力側が主開閉器１５を介して交流商用電源網１６と繋がった商用電源整流器１４を有する。商用電源整流器１４は、出力側を一定数の変換器１３と繋がっており、これらの変換器自体は、出力側を配線系統１７を介して個別スピンドル駆動部１１と接続されている。商用電源整流器１４の出力側には、直流電圧の平滑化のために、更にコンデンサー２１が配備されている。
【００２４】
この周波数変換器１２の全ての変換器１３の同期の取れた制御入力は、導線１８を介して共通の制御ロジック２０と共通の周波数調整器１９と繋がっている。周波数調整器１９によって、制御周波数とそのため変換器１３の出力周波数を調整して、それにより個別スピンドル駆動部１１の回転数を制御することができる。更に、個別スピンドル駆動部１１は、配線２２を介して直流電力装置２３と接続されている。直流電力装置２３は、商用電源整流器２４と変圧器２５を備えている。出力側が個別スピンドル駆動部、即ち、モーター１１と繋がった商用電源整流器２４は、入力側を主開閉器２６を介して交流商用電源網２６と繋がった変圧器２５と接続されている。主開閉器２６は、遅延が有る形又は遅延が無い形で、交互に制御されるという意味において周波数変換器１２用の主開閉器１５と連動している。
【００２５】
この連動によって、直流に切り替えた際に周波数変換器１２から供給される交流を切り離すことが保証される。同様に、配線系統１７又は２２内において互いに連動する、動作状態に応じて、それぞれ別の系統からの回り込み電力に対して周波数変換器１２又は直流電力装置２３を保護する開閉器２７，２８，２９が開閉される。
【００２６】
別の実現形態は、変換器１３の好適なパルスによって制動又は停止モーメントの生起に必要な直流を生成することである。
【００２７】
即ち、特別に構成した電気モーター１１を採用することによって、各スピンドル３１に対して、次のドッフィングプロセスの間にスピンドルを固定するのに十分な停止モーメントを生成することができるということである。紡糸位置に対する更なる制動装置が不要となる。
【００２８】
電気モーター１１は、既に前に触れた通り、図２５〜３０に詳しく図示されている。そこでは、常に符号１０又は１０’で電気モーターを表示している。これらのモーターによって、広い回転数範囲に渡って９０％の効率を達成することができるとともに、モーターを良好に制御することが可能であり、そのため、前記の個別スピンドル駆動部で示された通り、向上された要件を理想的な形で満たすものである。
【００２９】
以下において、一定数のスピンドル用タンゼンシャルベルト駆動部を有する、この発明による別のリング紡績機の主要な細部について述べる。
【００３０】
図７〜１０に図示されたリング紡績機１は、始端スタンド２と終端スタンド３とを備えている。それらの間には、図７に破線によってのみ表示されたスピンドルの二つの列４と５が有る。これらのスピンドルは、タンゼンシャルベルト６を用いて駆動され、このタンゼンシャルベルトは、角のリターンローラー７の周りを案内されて、それぞれ駆動されるスピンドル数と関連して、その縦に沿って同じ間隔を開けて配置された駆動位置８で駆動される。これらの駆動位置８には、それぞれ電気モーター９が置かれている。電気モーター９は、図２０〜２３に詳しく図示されている。そこでは、常に符号１０又は１０’でモーターを表示している。これらのモーターによって、広い回転数範囲に渡って９０％の効率を達成することができるとともに、モーターを良好に制御することが可能である。
【００３１】
駆動位置８の各々には、タンゼンシャルベルト６を巻き付けた駆動プーリー１０と、タンゼンシャルベルト６をそのスピンドルの列４又は５に沿った進路から駆動プーリー１０の方に方向転換させる二つのリターンローラーとが配備されている。図８から分かる通り、駆動位置８の両方のリターンローラー１１，１２は、スピンドルのピッチＴ内、即ち、スピンドル列４又は５の互いに隣接する二つのスピンドル１３の相互間隔内に配置されている。
【００３２】
各スピンドル列の別のスピンドル１３の間において、タンゼンシャルベルト６は、板ばね１４上に配置された加圧ローラー１５を用いて、スピンドル１３のはずみ車上に載る形で保持されている。リターンローラー１１，１２の直径は、明らかに、そのローラーによって案内されるタンゼンシャルベルト６の車間部分が接触することなく、タンゼンシャルベルトが、リターンローラーのはずみ車と隣接するスピンドル上に載る形で保持されて、リターンローラーが、そのスピンドルのはずみ車に載らないような寸法にしなければならない。このことを保証するために、リターンローラーは、そのタンゼンシャルベルト６を案内する外周面と、次の通り接する。
−リターンローラー１１，１２と隣接するスピンドル１３のはずみ車との、詳しくはスピンドルと対向する側との接線１６が規定され、
−この接線１６とスピンドル１３のはずみ車との接点間の直線区間上における中点の垂線１８との平行線１７が、中点の垂線１８からａ／２の間隔を有し、
−リターンローラー１１，１２と隣接するスピンドル１３の縦軸の周りの円弧１９が、半径Ｗ＋ａを有し、ここで、Ｗがスピンドル１３のはずみ車の直径であり、ａが、一方では出来る限り小さいが、他方では約５ｍｍよりも小さくない間隔である。
【００３３】
図９から明らかな通り、リターンローラー１１，１２は、それらを軸支するシャフト２０を用いて、スピンドルレール２３の溝２２内をスピンドル列と交差してシフトすることが可能なスライダ２１内にそれぞれ保持されている。その下側には、スライダ２１が窪み２４を有し、その窪み内には、スピンドルレール２３内に固定されたピン２５が突き出ており、このピンは、窪み２４内に突き出た領域に雌ねじ穴を有する。この雌ねじ穴には、調整ねじ２６がねじ込まれており、その調整ねじの頭は、スライダ２１の正面側で支持されている。
【００３４】
スライダ２１は、スライダ２１内の縦長の穴を通って延びる、スピンドルレール２３内の雌ねじ穴にねじ込むことが可能な二つの締付けねじ２７を用いて、スピンドルレール２３にしっかりと止めることができる。調整のためには、両方の締付けねじ２７を弛めた後、調整ねじ２６を用いて、タンゼンシャルベルト６の引張力に対抗して、図９と１０の図面において左にスライダ２１を押し出すことができる。こうすることによって、リターンローラー１１又は１２の直ぐ隣のスピンドル１３のはずみ車に対するタンゼンシャルベルト６の押圧力を調整して、これらのスピンドルが、一方でタンゼンシャルベルト６によって確実に駆動されるが、他方で図示されていないスピンドルブレーキを用いても確実に制動することができるようにしている。
【００３５】
ここでも、図２５〜３０に詳しく図示されている電気モーター９が、広い回転数範囲に渡って非常に良好に制御可能であることと、その電気モーターにより約９０％の効率を達成することが可能であることとが重要である。そのために、電気モーターは、一定数のスピンドル、即ち、それどころか１，４００個までものスピンドルを有するような繊維機械を駆動することができるように、理想的な形で向上された要件を満たすものである。
【００３６】
以下において、この発明による別の繊維機械、即ち、（フライヤー装置とも称される）粗紡機について述べる。
【００３７】
図１１に部分的に図示されたフライヤー装置は、フライヤーレール１０を有し、そこでは、所謂フライヤー１３が、二つのずれた列１１，１２で支持されている。更に、フライヤー装置は、ボビンレール１４を有し、そこでは、スピンドル１５が、同じく二つの列１１，１２で相応の配置により支持されている。ボビンレール１４は、ここでは図示されていない駆動部を用いて垂直の柱１７上を上下に動かすことが可能なホルダー１６上に支持されている。ボビンレール１４は、機械の長手方向に延びる旋回軸１８を介してホルダー１６と接続されている。ホルダー１６とボビンレール１４の間には、複数の油圧式又は空気圧式シリンダ１９が配置されており、それを操作することによって、図１１に図示された動作位置から図１２に図示されたドッフィング位置にボビンレール１４を旋回するとともに、再び逆に旋回することができる。このドッフィング位置において、ボビン用スピンドル１５上に、そのスリーブと回転しない形で配置されたボビン２０は、ドッフィングプロセスに関して、良好にアクセスすることが可能である。標準的な紡糸動作において、図示されていないドラフト機構から送られて来る牽伸された粗紡は、フライヤー１３のヘッド内を軸方向に通って、次に、フライヤーアームの中の一つを押え棒２１にまで案内され、次に、そこからボビン２０に渡される。
【００３８】
フライヤー用駆動部は、一群のフライヤー１３を駆動するためにそれぞれ構成された複数の電気駆動モーター２２を有する所謂グループ式駆動部として形成されており、駆動モーター２２は、上下に同じ形で構成されており、それぞれ同じ数のフライヤー１３を駆動するように設計されている。駆動モーター２２は、図２０〜２３に詳しく図示されている。そこでは、常に符号１０又は１０’でモーターを表示している。これらのモーターを用いて、広い回転数範囲に渡って９０％の効率を達成することができるとともに、モーターを良好に制御することが可能である。モーターは、フライヤーレール１０の外側に取り付けられている。モーターは、（図２０〜２３で符号２４により表示された）モーターシャフト上に、歯付ベルト２４を駆動する歯付ベルト用プーリー２３を備えており、この歯付ベルトは、フライヤー装置１３と回転しない形で接続された歯付ベルト用プーリー２５の周りに巻き付けられている。
【００３９】
図１１〜１３に図示されている実施構成では、一つの列、即ち、列１２の７番目毎のフライヤー１３が、そのような歯付ベルト用駆動部によって駆動される。駆動モーター２２によって直接駆動されるフライヤーにより、それぞれグループとして纏められた残りのフライヤー１３の駆動が行われる。図１１〜１３から更に分かる通り、直接駆動されるフライヤー１３は、別の歯付ベルト用プーリー２７と回転しない形で接続されており、そのプーリーは、それに巻き付いている歯付ベルト２８を介して、対向する列１１のフライヤー１３と回転しない形で接続された別の歯付ベルト用プーリー２９を駆動する。この場合、直接駆動されるフライヤー１３と列１１の対向する二つのフライヤー１３から構成される第一のトリプルグループによって、歯付ベルト伝動機構を介して、同じ列１１及び対向する列１２の次のフライヤーがそれぞれ駆動される。更に図から分かる通り、列１１のフライヤー１３は、上下に置かれた、それと回転しない形で接続された歯付ベルト用プーリー２９，２９’を備えており、歯付ベルト用プーリー２９’の周りには、歯付ベルト２８’が巻き付けられており、この歯付ベルトは、この歯付ベルト用プーリー２９’の他に、列１１のフライヤー１３の歯付ベルト用プーリー３０に巻き付いている、即ち、又もや三つの歯付ベルト用プーリーに巻き付いている。フライヤーとそのため歯付ベルト用プーリーは、ほぼ二等辺三角形の頂点に有る。歯付ベルト用プーリー２９’と３０は、歯付ベルト用プーリー２７と２９に対してずれた高さに置かれている。
【００４０】
特に、図１１から分かる通り、このようにして、角度を維持した形での同期動作を保証するように、両方の列１１，１２の全てのフライヤー１３を互いに機械的に連結する個々の歯付ベルト２８，２８’を含む歯付ベルト用駆動部全体が実現される。この実施例では、列１２の７番目毎のフライヤー１３が、専用の電気駆動モーター２２によって駆動され、これらの電気モーターは、既に前に触れた通り、全て同じ形に構成されており、図２０〜２３に詳しく図示されている。更に、この発明の目的に適うこととして、これらのモーターは、特に、周波数制御により、電気的に同期している。
【００４１】
ボビン用スピンドル１５の駆動部は、フライヤー１３の駆動部を実現しているのと同じ原理にもとづき構成されている。ボビンレール１４には、同じ性能に設計された電気駆動モーター３２が、規則的な間隔で取り付けられている。これらの駆動モーター３２は、駆動モーター２２と同じであり、図２０〜２３に詳しく図示されており、そこでは、符号１０又は１０’で表示されている。
【００４２】
駆動モーター３２は、ベルト駆動部を介して、列１２のボビン用スピンドル１５を直接駆動する。そのために、電気モーター３２の各々は、（図２５〜２８で符号２４により表示された）そのモーターシャフト上に、回転しない形で歯付ベルト用プーリー３３を備えており、そのプーリーは、歯付ベルト３４を介して、ボビン用スピンドル１５と回転しない形で接続されたベルト用プーリー３５を駆動する。同じボビン用スピンドル１５上には、別の歯付ベルト用プーリー３７が回転しない形で取り付けられており、歯付ベルト３８が、このボビン用スピンドル１５上に相応に回転しない形で配置された歯付ベルト用プーリー３９に巻き付いているので、このプーリーは、歯付ベルト３８を介して、対向する列１１の二つのボビン用スピンドル１５を一緒に駆動する。図１１にもとづき、フライヤー１３の駆動に関して説明した通り、これらのベルト駆動部３７，３８，３９によって、隣接するトリプルグループに対する駆動が行われる。列１１のボビン用スピンドル１５は、それぞれ上下に配置された二つの歯付ベルト用プーリー３８，３９’を備えており、歯付ベルト用プーリー３９’の周りには、それぞれ隣接するトリプルグループに案内された歯付ベルト３８’が通っている。このようにして、ボビン用スピンドル１５に対しても、規則的な間隔を開けた電気モーター３２によって、駆動エネルギーを導入する、切れ目の無い全体的なベルト駆動が実現される。
【００４３】
モーター３２は、ボビンレール１４上に取り付けられているので、ボビンレールは、駆動によって妨げられること無く、図１１に図示した動作位置から図１２に図示したドッフィング位置に難なく旋回させるとともに、再び逆に旋回させることができる。個々のボビン用スピンドル１５の駆動は、図１３と同様に、能動的に同期されている。この場合でも、この発明の目的に適うこととして、駆動モーター３２間における電気的な同期化を実現する。そのために、これらの駆動モーター３２の電気的な回転数制御を更に行って、それらの回転数をボビン２０の充填度合いに適合させる。ここで、多くの場合、常にフライヤー１３のための複数の駆動モーター２２とボビン用スピンドル１５のための複数の駆動モーター３２とを配備していることに留意されたい。しかし、短いフライヤー部でも、ボビン用スピンドル１５のための駆動モーター３２だけで十分である場合も有る。
【００４４】
駆動モーターは、図２５〜３０に詳しく図示されている。そこでは、常に符号１０又は１０’でモーターを表示している。これらのモーターによって、広い回転数範囲に渡って９０％の効率を達成することができるとともに、モーターを良好に制御することが可能である。
【００４５】
ここで、この発明による粗紡ボビンを備えたリング紡績機に給糸するための装置について述べる。
【００４６】
図１４では、三つのボビン列３，４及び５が同じ水平面内に配置されている。これらのボビン列には、粗紡ボビン１，１’及び１''が吊り下げられており、それらのスライバー２，２’，２''が、ガイド部材７，８，９，１０を介して、詳しく図示されていないリング紡績機の模式的に図示されたドラフト装置１１のスライバーガイド漏斗１２に延びている。
【００４７】
図１４から分かる通り、スライバー２，２’及び２''用ガイド部材７，８，９及び１０は、スライバーの動きによって妨げられること無く、ボビン列３，４及び５の各々をレール２１，２２，２３に沿って運び入れたり、運び出したりすることができるように配置されている。
【００４８】
吊下げ用ホルダー２７，２８，２９によって対応する粗紡ボビン１，１’及び１''を固定したローラー２４，２５，２６がレール２１，２２及び２３上を動く。
【００４９】
図１４から分かる通り、ガイド部材７と９は、粗紡ボビン１’のスライバー２を先導する役割を果たし、ガイド部材８と１０は、対応するスライバーガイド漏斗１２にスライバー２’と２''を先導する役割を果たす。これらの配置は、所要スペースが小さいことを特徴とする。
【００５０】
図１５による実施構成では、ボビン列４と５の間の隙間に有るガイド部材８’だけが配備されている。この実施構成では、ボビン列３の粗紡ボビン１のスライバー２が、対応するスライバーガイド漏斗１２に直接延びており、この漏斗が、それによりガイド部材の機能を果たしている。この場合、ボビン１は、ボビン１''から更に引き離さなければならない。そうすることによって生じる所要スペースの拡大は、ボビン列３のスライバー２に対するガイド部材の廃止によって埋め合わされる。
【００５１】
ガイド部材８’を介したスライバー２’と２''の機能的に正しい手動による装入を簡単化するために、図１５による実施構成では、ガイド部材８’を旋回アーム２０上に配置することができる。この旋回アーム２０は、ボビン列５の下に配備された回転の中心３９の周りを、例えば、反時計回りに下方領域８''に旋回することができる。こうすることによって、ガイド部材８’に対して良好にアクセス可能であることと、それにより対応するスライバー２’と２''を良好に装入可能であることとが実現される。この作業プロセスの実行後に、旋回アーム２０をその動作位置に、即ち、図１５に図示した上方の位置に再び旋回させて、その結果全体的な構成が、再び良く機能するものとなる。
【００５２】
図１６による実施例では、二つのボビン列４’と５’が水平面内に配置されており、それに対して、第三のボビン列３’が、その下の別の水平面内に置かれている。対応するスライバー２，２’及び２''を当該のスライバーガイド漏斗１２に案内して、個々のボビン列３’，４’，５’を互いに妨げ合うこと無く運び入れたり、運び出したりすることができるように、又もやガイド部材７，８，９，１０が配備されている。この配置は、特に、幅に関する所要スペースが小さいことを特徴とするが、レール２１がボビン列４’と５’のレールと異なる高さとする必要が有る。
【００５３】
この場合、動作フローは、動作しているボビン列のボビンが終了したら、終了したスライバー２，２’，２''は、ボビンを一杯にして運び込まれた別のボビン列のスライバーと取り換えられ、それにより、そのボビン列が、終了したボビン列と置き換わる一方、そこで、終了したボビン列は、スリーブが空となったボビン列として運び出されて、ボビンを一杯にした別のボビン列として運び込まれ、これらの交換プロセスは、全てのボビン列の間で順番に繰り返される。ここで、動作しているボビン列が空となるタイミングをずらすことができる。図１４〜１６に図示された実施例では、例えば、ボビン列５又は５’が、最も頻繁に空となり、その結果空となった後、そのボビン列５又は５’を動作領域から運び出して、一杯の粗紡ボビン１’を備えた新しいボビン列５と取り換える。
【００５４】
図１５による実施例では、ボビン列４と５の間のガイド部材８’は、それぞれ旋回アーム２０に固定されている。
【００５５】
他方において、この装置の別の実施形態では、望遠鏡の形に構成されたバーに対応するガイド部材を配置する手法も有る。図１７では、下方領域に取っ手１９が有るバー１３に、そのようなガイド部材７を固定している。このバー１３は、シリンダ１４内を動くピストン棒１５と接続されており、そのシリンダ内には、スプリング１６が有る。取っ手１９を引っ張ると、フックの形に構成されたガイド部材７’を下方に動作位置から対応するスライバー用の装入位置に動かすことができ、その場合、模式的に図示した逆止め弁１７を介してシリンダ１４内に圧力媒体が吸入される。対応するスライバーの装入後、取っ手１９は、作業員により解放され、その場合、スプリング１６が、バー１３を上方にガイド部材７の動作位置に動かして、圧力媒体が、模式的に図示したスロットル１８を介して再びピストン１４から出て行く。この構造的な実現形態によっても、スライバーをガイド部材７に機能的に正しく装入する場合の作業員の動作を軽減することが保証される。
【００５６】
図１８は、図１４と１６の左下に示された位置９又は９’への配置のために、リング紡績機の上に吊り下げて保持されたバー１３上に単に配置されたガイド部材９又は９’の実施構成を図示している。図１６の実施構成では、下方のガイド部材９，９’は、終了したスライバーの端がドラフト機構１上に落下するのを防止する役目も有する。この実施構成では、図１７にもとづくガイド部材７’が、前記の機能を果たすことができるように、上方のフック形状の領域４０を有する。
【００５７】
図１９には、三つのボビン列を交換する際の動作フローを動作フェーズVII 〜XII により平面図で模式的に図示している。図から分かる通り、（図１４〜１６によるボビン列３と同様の）ボビン列Ｃが空となり、その結果ここではスリーブ８が出現している。このボビン列Ｃは、矢印方向に運び出される。（図１４〜１６によるボビン列４と５と同様の）ボビン列ＡとＢは、リング紡績機のスライバーガイド漏斗１２にスライバーを供給している。
【００５８】
（図示されていない）動作位置IIにおいて、ボビン列Ｃは、一杯の粗紡ボビンと取り換えられ、ボビン列Ａは、ほぼ空となったスリーブ６''から成り、ボビン列Ｂは、半分空となっている。この場合、明らかに、ボビン列ＡとＢの当該のスライバーは、スライバーガイド漏斗１２に対して動作位置１とは異なる傾斜位置を取る。
【００５９】
（図示されていない）動作位置III において、ボビン列Ａは、空となり、その結果ボビン列Ａのスリーブ６は運び出される。ここで、ボビン列Ｃの当該のスライバーが、対応するスライバーガイド漏斗１２に装入され、（図示されていない）動作位置IVでは、ボビン列Ａは、再び一杯の粗紡ボビンを装着される。この動作位置では、ボビン列８のスリーブ６''は、空になる直前であり、（図示されていない）動作位置V とVIにおいて、これらのスリーブ６''は、一杯の粗紡ボビンと取り換えられて、これらの位置では、ボビン列ＡとＢが、対応するスライバーをスライバーガイド漏斗に案内する。
【００６０】
図から分かる通り、スライバーガイド漏斗１２の位置ａ，ｂ，ａ’，ｂ’又はａ''，ｂ''に対するボビン列Ａ，Ｂ及びＣのずれが、それぞれ＋ｘ又は−ｘの大きさで示されており、スライバーガイド漏斗の位置に対する終了するスライバーの有利な傾斜位置を常に確保している。動作位置I では、ボビン列Ａのスライバーが、それぞれ位置ａ，ａ’又はａ''でガイド漏斗１２内を通る一方、動作位置V では、位置ｂ，ｂ’，ｂ''で通されており、その場合、この位置では、ボビン列Ｃは、開きａ，ａ’，ａ''を持つ形で動作しており、ボビン列Ｂのスリーブ６''の交換が行われる。
【００６１】
動作位置VII では、ボビン列Ｂは、ａ−ｘの大きさだけずれており、ボビン列ＡとＢは、スライバーを供給するのに対して、ボビン列Ｃのスリーブ６’は、空となっており、動作位置VIIIで一杯の粗紡ボビンと取り換えられる。動作位置IXとX では、ボビン列Ａが空となり、一杯の粗紡ボビンと取り換えられ、動作位置XIとXII では、又もや一杯又は半分の粗紡ボビンのスライバーの装入角を小さくするために、ボビン列Ａと粗紡ボビンのずれが、ａ−ｘの大きさとなっている。
【００６２】
図１４〜１９の実施例では、それぞれ三つのボビン列が採用されている。それに代わって、図２０と２１にもとづき四つのボビン列３０，３１，３２，３３を配備する実施形態も有る。図２０では、これらのボビン列が、一つの水平面内に有り、又もやガイド部材７と８又は９と１０が配備されている。この場合も、図から分かる通り、動作しているボビン列３０〜３３の空となるタイミングをずらすことが行われており、図２０に図示された位置では、ボビン列３１がほぼ空となっている。
【００６３】
図２１にもとづき、それぞれ二つのボビン列３０と３１又は３２’と３３’を互いに上下に配置して、相応にガイド部材を介して図示されていないリング紡績機のドラフト機構１１の入口前のガイド漏斗１２に案内する実施形態も有る。
【００６４】
図２２〜２４には、一杯の粗紡ボビンをリング紡績機の動作位置に運び込むか、或いは空のスリーブを運び出すための運搬機構を図示している。この場合、図から分かる通り、レール３６は、高さを調整することができるレール区間３５を介して、レール３４と接続されており、このレール区間は、回転の中心３８の周りを回転可能であり、ピストンシリンダユニット３７によって作動可能である。一杯の粗紡ボビンは、先ずは図２１のレール２１’上に有り、必要な場合に、レール３４とレール３６に対する接続部を構成する高さ調整可能なレール区間３５とを経由して、リング紡績機の上の動作位置に運搬することができる。この実施形態は、ボビン列が、クリール内で異なる高さに配置されている場合に得られる。この場合、運び込み及び運び出し用レールの標準的な高さから異なる高さに配置されたレールへの上昇及び／又は下降区間をクリール内に配備しなければならない。この場合、図１４〜１６による実施構成にもとづく高さを調整することが可能なレール区間３５を採用する手法が有る。何れの場合にも、自動的な運搬機構が得られ、ボビン列に対して、常に正しい時点で一杯の粗紡ボビンを運び込むとともに、空となったスリーブを運び出すことが、制御機器によって保証されている。
【００６５】
図示した運搬機構は、電気モーターによって駆動される。駆動モーターは、図２５〜３０に詳しく図示されている。そこでは、常に符号１０又は１０’でモーターを表示している。これらのモーターによって、広い回転数範囲に渡って９０％の効率を達成することができるとともに、モーターを良好に制御することが可能である。
【００６６】
図２５には、この発明による電気モーターの実施例が図示されており、その全体を符号１０で表示している。この電気モーター１０は、基本的にモーターと発電機の両方の役割を果たすことができる、即ち、「電気機械」とさえ看做すことができるということを前もって留意されたい。電気モーター１０は、有利には、軸方向に対して相対的に短い構造の筐体１２を有し、この筐体は、比較的大きな直径の円盤状の二つの筐体正面壁面１４ａ，１４ｂと、実質的に比較的小さい長さの円筒状のリングとして形成された独自の筐体周囲壁面１６とから構成されている。筐体正面壁面１４ａ，１４ｂと筐体周囲壁面１６は、図示されていないねじ又はその他の固定手段によって取り外し可能な形で互いに接続されており、筐体周囲壁面１６は、モーター１０の取り付けと取り外しを容易にするために、筐体の縦方向の中心軸に沿って延びる分割面で二つの互いにねじ止め可能な、或いは別の手法で互いに接続することが可能な周囲壁面の半分体に分割することもできる。
【００６７】
正面壁面１４ａ，１４ｂには、それぞれ中心にラジアル軸受２２用軸受収容部２０が形成されており、その中に筐体正面壁面１４ａを貫通するシャフト２４が回転可能な形で軸支されている。ローターディスク２６ａ，２６ｂの半径方向に対して外側に有る領域には、円周方向に対して順番に均等な角度間隔で並んだ永久磁石２７が保持されており、その永久磁石の内側を向いた、即ち、それぞれ対向するローターディスク２６ａ，２６ｂの方を向いた磁極面は、円周方向に対して順番に並んだ相異なる極性を有する。両方のローターディスクの永久磁石２７の軸方向に対して対向する磁極面も、相異なる極性を有する。永久磁石２７は、ローターディスク２６ａ，２６ｂの窪み内に保持されており、円周方向に対して順番に並んだ各永久磁石２７は、それらのコイルと反対側を向いた正面と、磁界を十分に閉じ込める、強磁性又は軟磁性材料から成るヨーク２７ａとの繋がりによって、Ｕ字形磁石として互いに接続されている。
【００６８】
筐体周囲壁面１６の内壁には、それぞれ一つ以上の導線から成るコイル巻線３０をコイルコア３２に巻き付けた電磁石部品２８が、同じく均等な角度間隔にずらして配置されている。コイル巻線３０の導線の終端は、電子制御機器と繋がっており、この電子制御機器は、電流源から制御機器に供給される電流を制御する形でコイル３０に供給して、電磁石部品２８内で回転磁界を生成し、その回転磁界が、ローターディスク２６ａ，２６ｂ上に配置された永久磁石２７との相互作用により、筐体１２に対するローターとそのためシャフト２４の相対的な回転を引き起こすようにしている。即ち、ここで言及した図示されていない電子制御と関連して見ると、図２５による電気機械は、直流電源により駆動することが可能な軸方向磁界によるブラシレスの電気モーターである。
【００６９】
逆にシャフト２４が駆動される場合、ローターディスク２６ａ，２６ｂと共に回転する永久磁石２７によって、電磁石部品２８内に回転電界が生成され、その回転磁界が、電磁石部品２８のコイル３０の終端で取り出すことが可能であり、好適な整流器回路によって直流として活用することができる。それに代わって、相応の電子制御機器によって、回転電界を３相交流又は交流に変換することも可能である。
【００７０】
図２６には、この発明による電気モーター又は電気機械の実施例を全体として符号１０’で表示して図示しており、その性能は、二列の電磁石部品２８をローターシャフトの縦方向に対して互いに間隔を開けて筐体１２の内部に配置することによって、直径を拡大すること無く向上されている。ローターは、電磁石部品２８のコイルコアの反対方向を向いた外側正面の前に案内された二つの外側のローターディスク２６ａ，２６ｂの他に、二列の電磁石部品２８間の隙間に案内された追加の第三のローターディスク２６ｃを有する。この中間のローターディスク２６ｃには、永久磁石２７が組み込まれている。このようにして、中間のローターディスク２６ｃ内の永久磁石２７の磁極面と電磁石部品２８のコイルコア３２の正面の間の空隙を小さく構成して、それにより漏れ磁界による損失を防止することができる。この場合も、筐体周囲壁面１６は、又もや組み立てに関する理由から、中間の面に沿って分割することができる。軸方向に対してずらして配置された第二の列の電磁石部品２８と追加的な中間のローターディスク２６ｃの配置から見ると、この電気モーターは、機能的には前記の図２５と関連して述べた電気機械に相当し、そのため電気モーター１０’の構成に関して、その他の点では、電気モーター１０の前記の記述を参照すれば十分であり、特に、図面内の両方の機械の機能的に同じ構成要素には同じ符号を付与している。
【００７１】
一つ以上の更なる列の電磁石部品を軸方向に対してずらして配置し、そして、又もやそれらの間にそれぞれ永久磁石を備えた追加のローターディスクを配置することによって、直径を拡大すること無く性能を更に向上させることが可能であることは明らかである。
【００７２】
図２５に図示した電気機械１０の図２７に模式的に図示した断面から、（図示した例では全体で２４個の）電磁石部品２８が、筐体１２の筐体周囲壁面１６に渡り円周方向に対して均等に配分して互いにずらして配置されていることが分かる。シャフト２４は、前述した通り、そのシャフト上に回転しない形で保持されたローターを支えており、このローターは、更に図２８と２９にも別に図示されており、両方の互いに間隔を開けて、半径方向に対して筐体周囲壁面１６の近傍にまで拡がる非磁性材料から成るローターディスク２６ａ，２６ｂを有し、これらのローターディスク内には、円周方向に対して順番に均等な角度間隔に並べて保持された永久磁石２７が、詳しくは、図示した例では、全部で１２個の永久磁石が配置されており、その内側の、即ち、それぞれ対向するローターディスク２６ｂ，２６ａの方を向いた磁極面が、円周方向に対して順番に並んだ相異なる極性を有する。両方のローターディスク２６ａ，２６ｂの永久磁石２７の軸方向に対して対向する磁極面も、相異なる極性を有する。図示した実施例では、円周方向に対して、永久磁石の各磁極面が、円周方向に対して順番に並んだ電磁石部品のコイルコア３２の二つの磁極面に渡って拡がっている。
【００７３】
電磁石部品のコイル巻線３０の導線の図示されていない終端は、筐体から引き出されて、次に、好適な手法で既に触れた電子制御機器と繋がっており、その電子制御機器は、電流源から供給される電流を制御して電磁石部品のコイルに供給し、そのコイルが、回転磁界を生成して、その回転磁界が、ローターディスク２６ａ，２６ｂ上に配置された永久磁石との相互作用により、モーター１０とそのためシャフト２４の回転を引き起こすようになっている。
【００７４】
ローターディスク２６ａ，２６ｂは、それぞれハブ本体３６（図２７〜２９）の外側正面上に配置されており、そこから、ローターディスク２６ａ，２６ｂの間の隙間内に半径方向の壁面３８が張り出しており、その半径方向の拡がりは、筐体周囲壁面１６から半径方向に対して内側に突き出た電磁石部品２８が、ハブ本体３６から張り出した半径方向の壁面３８の半径方向に対して外側の端部と衝突しない形で、ローターディスク２６ａ，２６ｂ間の隙間を半径方向に更に入ることができるように選定される。ハブ本体３６の円周方向に順番に並んだ二つの半径方向の壁面３８の間には、それぞれローターディスク２６ａ，２６ｂの互いに逆向きの内面上に固定された半径方向の壁面３８’が更に配備されており、それによって、内側をハブ本体３６により閉鎖されるとともに、側方をローターディスク２６ａ又は２６ｂにより閉鎖された、円周方向に対して順番に並んだ空間４０の列を形成している。両方のローターディスク２６ａと２６ｂ内において、ハブ本体３６の直ぐ上には、空間４０内に延びる内部貫通開口部４６が設けられている。即ち、ローターが回転した際に、空気が、これらの貫通開口部４６を通して、筐体内部から空間４０内に溢れ出して、そこで、回転するローターの遠心力により半径方向に対して外側に加速される。そして、この半径方向に対して外側に流れた空気は、空間４０から流れ出で、筐体１２の周囲壁面１６からローターディスク２６ａ，２６ｂ間の隙間に突き出た電磁石部品に当たって、これらの部品間の隙間を通り抜けるとともに、それらの周囲を還流し、次にローターディスクの円周面を経由して、再びローターディスク２６ａ，２６ｂと筐体正面壁面１４ａ，１４ｂ間の隙間に溢れ出て行く。即ち、ハブ本体、半径方向の壁面３８と３８’及びローターディスク２６ａ，２６ｂから構成されるローターは、同時に、筐体内に閉じ込められた空気又は特別な場合そこに取り込まれた充填ガスの強制的な循環フローを引き起こす送風機の羽根車となる。
【００７５】
強制的な循環フローの温度が、周囲温度を上回って上昇すると直ぐに、筐体、即ち、筐体周囲壁面１６及び筐体正面壁面１４ａと１４ｂを介して、熱が外界に排出される。筐体の面にフィンを設けることによって、筐体内部の強制的な循環フローから筐体への熱伝導と筐体から外界への放熱の両方を促進することができる。筐体正面壁面１４ａと１４ｂにおいて、ローターディスク２６ａ，２６ｂの貫通開口部４６とほぼ位置を合わせて空気の入口を設けるとともに、筐体周囲壁面１６において、電磁石部品２８間の領域に持ち込まれた外気用の排出口を設けた場合、筐体内部の強制的な循環フローの代わりに、外気による冷却を行うこともできる。
【００７６】
図３０には、電磁石部品の特別な実施形態の電磁石部品２８の回路を模式的に図示しており、そのコイルコアは、巻き方を逆向きにして上下に巻き付けた二つのコイル巻線３０ａと３０ｂを装着している。両方のコイル巻線３０ａ，３０ｂの終端が、同じ電流を通す導線と繋がっている一方、両方のコイル巻線の別の終端が、それぞれ電子制御ユニットＥＣに延びる別の導線と繋がっており、この別の導線を介して、第二の導線を、第一のコイル巻線３０ａ又は第二のコイル巻線３０ｂに選択的に切り替えることができる。
【００７７】
図３０に示したコイル巻線の図面に関して、コイル巻線３０ａは、その下に有るコイル巻線３０ｂの上方部分を図示することができるように、この図では半分だけ図示されていることを更に指摘しておきたい。実際には、コイル巻線３０ａは、コイルコア３２の全長に渡って拡がっている。そのような場合、転極式差動巻線とも称される。
【００７８】
この発明の考えの範囲内において、ここで述べた電気機械１０又は１０’の実施例の変化形態及び改善構成を実現することが可能であることは明らかである。
【００７９】
以上に代わって、電気モーターとして電気機械１０が動作する場合、この明細書で前提条件としたシャフト２４による回転駆動の代わりに、好適なフランジを介して、固定された部品にシャフト２４を取り付けることができる。その場合、モーターに電流を印加すると、筐体１２が回転することとなる。この実施形態では、図５と６による個別スピンドル駆動部を備えたリング紡績機において、スピンドルに直接電気機械を非常に良好に取り付けることができる。そして、この発明の目的に適うこととして、この場合勿論筐体１２と一緒に回転する電磁石部品２８を擦り接点又はブラシを介した電流で駆動する必要がないようにするために、永久磁石２７と電磁石部品２８の配置を置き換える、即ち、その場合には、固定されたシャフト上に回転できない形で保持されたローター内に電磁石部品を配置する一方、筐体の内面、即ち、筐体正面壁面１４ａ，１４ｂの内面上に永久磁石２７を配置する。その場合、実質的に電気機械１０を運動力学的に逆転することとなる。そして、電磁石部品への電流供給は、シャフトに固定的に敷設された導線を介して行われる。
【００８０】
例えば、筐体に対する、当業者に周知の微々たる変更により、前に残りの図１〜４と図７〜２４で詳しく説明した繊維機械に対して、そのような電気モーターを用いることが可能である。
【００８１】
同様に、この電気モーターを、特許文献１により周知のような昇降用伝動機構に用いることが可能である。
【００８２】
ここでは図示されていない、或いは記載されていない別の周知の繊維機械、例えば、所謂開放形紡糸装置に、この電気モーターを用いることも可能である。そのような装置は、例えば、特許文献２に記載されている。
【００８３】
更に、繊維機械の交差して巻いたボビンを取り外すための装置に、この電気モーターを用いることが可能である。そのような装置は、例えば、特許文献３に記載されている。
【００８４】
例えば、特許文献４に有るような加撚用スピンドルや、例えば、特許文献５に記載されたような捩じってテクスチャード加工した糸を製造する装置を駆動するために、この電気モーターを用いることも可能である。
【００８５】
更に、繊維機械の所謂ゴデットユニット、紡糸前にプラスチック溶剤を混合するための混合機、又は押出し成形機の駆動部に、この電気モーターを用いることが可能である。そのような装置は、例えば、特許文献６〜８に記載されている。例えば、特許文献９により周知のような、捲縮させた糸を製造するための装置に対しても、同じことが言える。
【００８６】
ここに挙げた特許文献の内容は、何れにせよ、この発明の構成要素である。
【００８７】
当然のことながら、そのような電気モーターを織機、刺繍機及びそれら以外の繊維機械に用いることも可能である。
【００８８】
繊維機械に電流を供給する役割を果たす発電機として、図２５〜３０に図示した電気機械を使用することに関しても、同じこと言える。
【００８９】
この発明は、何れにせよ、全ての繊維機械において、図２５〜３０に図示した電気機械を電気モーター及び／又は発電機として用いることを含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】リング紡績機のドラフト機構
【図２】リング紡績機のドラフト機構
【図３】リング紡績機のドラフト機構
【図４】リング紡績機のドラフト機構
【図５】周波数制御式電気モーターによるスピンドル駆動部を備えたリング紡績機の模式的なブロック接続図
【図６】周波数制御式電気モーターによるスピンドルを備えたリング紡績機を模式的に図示した側面図
【図７】多数のスピンドル用タンゼンシャルベルト駆動部を備えたリング紡績機のタンゼンシャルベルトの進路の見取図
【図８】図７のタンゼンシャルベルトの方向転換位置の平面図
【図９】図７のリターンローラーを調整するための機器を備えたスピンドルレールの横断面図
【図１０】図９のスピンドルレールの平面図
【図１１】粗紡機（フライヤー装置）において、付属する駆動部を動作位置に置いたフライヤーレールとボビンレールを機械の縦方向から見た図
【図１２】所謂、ドッフィング位置での図１１の実施構成に対応する図
【図１３】図１１でフライヤーレールとフライヤーの駆動部を上から見た図
【図１４】粗紡ボビンを備えたリング紡績機への給糸装置において、リング紡績機のドラフト機構上の三つのボビン列の模式的な側面図
【図１５】図１４と別の実現形態の図
【図１６】図１４において、粗紡ボビンの高さをずらした別の実現形態の図
【図１７】図１４において、高さ方向に動くガイド部材の模式的な側面図
【図１８】図１４において、ガイド部材の別の実現形態の側面図
【図１９】図１４において、三つのボビン列の各々に対応するスライバーガイド漏斗に対してスピンドルゲージ分だけ調整する手法の模式図
【図２０】四つのボビン列を並べて配置した別の実現形態の図
【図２１】それぞれ二つのボビン列を上下に配置した更に別の実現形態の図
【図２２】ボビン列の運搬装置の模式的な側面図
【図２３】切替器の模式的な側面図
【図２４】図２３の実施構成の平面図
【図２５】前記の繊維機械と繊維機械部品又は繊維機械上及び／又は繊維機械間の装置用電気モーターの詳細及び実施形態に関する、一連の電磁石部品と二つの外側のローターディスクとを備えた電気モーターの第一の実施例のローターシャフトの回転軸に沿った縦断面図
【図２６】縦方向に互いに間隔を開けた二列の電磁石部品と二列の電磁石部品間の中央に配備された追加のローターディスクとを備えた第二の実施例の図２５の断面に対応する中心の縦断面図
【図２７】図２５で矢印３−３の方向に沿って見た図２５の電気モーターの断面図
【図２８】図２５〜２７に図示した電気モーターのローターの図２７に対応する断面における断面図
【図２９】図２７で矢印５−５の方向に沿って見たローターの断面図
【図３０】図２５において、コイルコア上に取り付けられた、作用方向が逆である二つの別個のコイル巻線を電子制御機器によって選択的に駆動可能である、即ち、極性を選択的に切り替えることが可能な特別な実施形態での前記の電気モーターで採用されている電磁石部品の模式的な接続図
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの電気モーターを備えた繊維機械において、
電気モーター（図２５〜３０；符号１０；１０’）は、ローターシャフト（２４）が筐体（１２）から引き出された、筐体（１２）内で回転可能な形で軸支されたローター（２４）と、各コイルコア（３２）に一つ以上の導線から成るコイル巻線（３０）を装着した、筐体内でローターの回転軸から間隔を開けて、均等な角度間隔で位置を固定して配置された多くの電磁石部品（２８）と、均等な角度間隔で配置された、各磁極面をコイルコア（３２）の正面と対向する方向に向けるともに、各極性を円周方向に対して順番に交互に並べた、回転しない形でローター内又はローター上に保持された永久磁石（２７）とを備えており、
電磁石部品の対向する各正面が、互いに間隔を開けてローターシャフトの回転軸に対して直角に延びる二つの面内に有るように、電磁石部品（２８）のコイルコア（３２）が、筐体内部でローターシャフト（２４）の回転軸に対して平行に配置されるとともに、コイル巻線（３０）を構成する、個々の電磁石部品（２８）の電気導線の終端が、電気又は電子制御機器を介して、少なくとも二つの電気端子に相互接続されており、
ローターは、半径方向に対してコイルコアの正面前まで延びる少なくとも二つの外側のローターディスク（２６ａ，２６ｂ，２６ｃ）を有し、それらのローターディスク内では、永久磁石（２７）が、それらの磁極面をそれぞれ対応するコイルコア正面の方向を向けて保持されており、
円周方向に順番に並んだ、コイルの方を向いた各端部に相異なる極性の磁極面を備えた、対向する外側の両方のローターディスク（２６ａ，２６ｂ）内に配備された永久磁石（２７）の対を成す脚が、それぞれ磁極面と反対側を向いた端部領域において、磁界を十分に閉じ込める、軟磁性又は強磁性材料から成る各ヨーク（２７ａ）によって互いに接続されており、
ローターディスク（２６ａ，２６ｂ）は、半径方向に延びる壁面（３８；３８’）により互いに接続され、これらの壁面によって、ローターディスク間の空所が、円周方向に対して互いにずれた、電磁石部品（２８）の方に開いた一定数の空間（４０）として形成されており、
ローターディスク（２６ａ，２６ｂ）内において、その半径方向に対して内側の各領域に、ローターの空間（４０）が、筐体内部を接続する半径方向に対して内側の貫通開口部（４６）を備えている、
ことを特徴とする繊維機械。
【請求項２】
当該の電気モーターが、少なくとも一つのスピンドル又はボビンを駆動する役割を果たす（図５，６；７〜１０；１１〜１３）ことを特徴とする請求項１に記載の繊維機械、特に、リング紡績機又は粗紡機。
【請求項３】
少なくとも一つのタンゼンシャルベルトによる駆動が行われる（図７〜１０，１１〜１３）ことを特徴とする請求項２に記載の繊維機械。
【請求項４】
請求項１に記載の少なくとも一つの電気モーターが、ドラフト機構の少なくとも一つの部品を駆動するために配備されている（図１〜４）ことを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに記載の繊維機械。
【請求項５】
複数の電気モーターが、粗紡機のフライヤー用のグループ式駆動部として配備されている（図１１〜１３）ことを特徴とする請求項２に記載の繊維機械。
【請求項６】
請求項１に記載の少なくとも一つの電気モーターを備えた装置を用いて、少なくとも一つの別の繊維機械にボビン及び／又はスリーブを運搬する（図１４〜２４）繊維機械。
【請求項７】
当該の電気モーターが、ボビン及び／又はスリーブを運搬することができる少なくとも一つの吊り下げ式トロリーコンベヤ装置を駆動するために配備されている（図１４〜２４）ことを特徴とする請求項６に記載の繊維機械。
【請求項８】
当該の電気モーターが必要とする電気エネルギーを、当該の電気モーターと同様に構成された発電機により生成することを特徴とする請求項１から７までのいずれか一つに記載の繊維機械。
【請求項１】
少なくとも一つの電気モーターを備えた繊維機械において、
電気モーター（図２５〜３０；符号１０；１０’）は、ローターシャフト（２４）が筐体（１２）から引き出された、筐体（１２）内で回転可能な形で軸支されたローター（２４）と、各コイルコア（３２）に一つ以上の導線から成るコイル巻線（３０）を装着した、筐体内でローターの回転軸から間隔を開けて、均等な角度間隔で位置を固定して配置された多くの電磁石部品（２８）と、均等な角度間隔で配置された、各磁極面をコイルコア（３２）の正面と対向する方向に向けるともに、各極性を円周方向に対して順番に交互に並べた、回転しない形でローター内又はローター上に保持された永久磁石（２７）とを備えており、
電磁石部品の対向する各正面が、互いに間隔を開けてローターシャフトの回転軸に対して直角に延びる二つの面内に有るように、電磁石部品（２８）のコイルコア（３２）が、筐体内部でローターシャフト（２４）の回転軸に対して平行に配置されるとともに、コイル巻線（３０）を構成する、個々の電磁石部品（２８）の電気導線の終端が、電気又は電子制御機器を介して、少なくとも二つの電気端子に相互接続されており、
ローターは、半径方向に対してコイルコアの正面前まで延びる少なくとも二つの外側のローターディスク（２６ａ，２６ｂ，２６ｃ）を有し、それらのローターディスク内では、永久磁石（２７）が、それらの磁極面をそれぞれ対応するコイルコア正面の方向を向けて保持されており、
円周方向に順番に並んだ、コイルの方を向いた各端部に相異なる極性の磁極面を備えた、対向する外側の両方のローターディスク（２６ａ，２６ｂ）内に配備された永久磁石（２７）の対を成す脚が、それぞれ磁極面と反対側を向いた端部領域において、磁界を十分に閉じ込める、軟磁性又は強磁性材料から成る各ヨーク（２７ａ）によって互いに接続されており、
ローターディスク（２６ａ，２６ｂ）は、半径方向に延びる壁面（３８；３８’）により互いに接続され、これらの壁面によって、ローターディスク間の空所が、円周方向に対して互いにずれた、電磁石部品（２８）の方に開いた一定数の空間（４０）として形成されており、
ローターディスク（２６ａ，２６ｂ）内において、その半径方向に対して内側の各領域に、ローターの空間（４０）が、筐体内部を接続する半径方向に対して内側の貫通開口部（４６）を備えている、
ことを特徴とする繊維機械。
【請求項２】
当該の電気モーターが、少なくとも一つのスピンドル又はボビンを駆動する役割を果たす（図５，６；７〜１０；１１〜１３）ことを特徴とする請求項１に記載の繊維機械、特に、リング紡績機又は粗紡機。
【請求項３】
少なくとも一つのタンゼンシャルベルトによる駆動が行われる（図７〜１０，１１〜１３）ことを特徴とする請求項２に記載の繊維機械。
【請求項４】
請求項１に記載の少なくとも一つの電気モーターが、ドラフト機構の少なくとも一つの部品を駆動するために配備されている（図１〜４）ことを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに記載の繊維機械。
【請求項５】
複数の電気モーターが、粗紡機のフライヤー用のグループ式駆動部として配備されている（図１１〜１３）ことを特徴とする請求項２に記載の繊維機械。
【請求項６】
請求項１に記載の少なくとも一つの電気モーターを備えた装置を用いて、少なくとも一つの別の繊維機械にボビン及び／又はスリーブを運搬する（図１４〜２４）繊維機械。
【請求項７】
当該の電気モーターが、ボビン及び／又はスリーブを運搬することができる少なくとも一つの吊り下げ式トロリーコンベヤ装置を駆動するために配備されている（図１４〜２４）ことを特徴とする請求項６に記載の繊維機械。
【請求項８】
当該の電気モーターが必要とする電気エネルギーを、当該の電気モーターと同様に構成された発電機により生成することを特徴とする請求項１から７までのいずれか一つに記載の繊維機械。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【公表番号】特表２００８−５１８５７２（Ｐ２００８−５１８５７２Ａ）
【公表日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５３７１９３（Ｐ２００７−５３７１９３）
【出願日】平成１７年１０月１９日（２００５．１０．１９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００５／０１１２１７
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０４５５００
【国際公開日】平成１８年５月４日（２００６．５．４）
【出願人】（５０４０１１０６９）ザウラー・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング・ウント・コンパニー・コマンディトゲゼルシャフト (17)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月１９日（２００５．１０．１９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００５／０１１２１７
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０４５５００
【国際公開日】平成１８年５月４日（２００６．５．４）
【出願人】（５０４０１１０６９）ザウラー・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング・ウント・コンパニー・コマンディトゲゼルシャフト (17)
【Ｆターム（参考）】
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